淺談土工布試驗檢測常見問題及對策

蔣宣艷，王 玲

(貴州省質安交通工程監控檢測中心有限責任公司)

1 土工布質量指標與檢測方法

1.1 物理性能

土工布的物理性能主要包括其單位面積質量測定和厚度測定等。單位面積質量主要是裁取面積為10 000 mm2的試樣10 塊，將裁好的試樣按編號順序逐一在天平上稱量，讀數精確到0.01 g;裁取有代表性的試樣10 塊，試樣尺寸不小于基準版的面積，將試樣自然平放在基準板與壓塊之間，輕輕放下壓塊，使試樣收到的壓力為2 kPa，接觸開始計時，30 s 時讀數，精確到0.01 mm。

1.2 力學性能

土工布的力學性能主要包括其寬條拉伸試驗、梯形撕破強力試驗、CBR 頂破強力試驗、刺破強力試驗等。土工布的一個重要質量指標就是寬條拉伸試驗，寬條拉伸的測試主要選取縱向和橫向至少200 mm 長×200 mm 寬的試樣5 塊，在標準環境下調濕24 h 后采用100 mm 的標距來進行試驗，試驗中用到等速伸長型強力試驗機，速率保持在20 mm/min;

土工布的梯形撕破強力試驗的時候，選擇梯形的試樣，在標準環境下調濕24 h 后并用強力機的上下夾鉗夾緊試樣布。不斷增大試樣的外加負荷，使梯形土工布的短邊沿著切口向長邊的方向慢慢撕裂，一直到全部斷裂。在此檢測中選擇的儀器是等速伸長型強力試驗機，拉伸速度保持在100 mm/min;

土工布的CBR 頂破強力試驗指的是用一種專用環形夾具固定住試樣，在標準環境下調濕24 h 后然后把直徑50 mm 的平頭圓柱形頂壓桿以60 mm/min 的速度頂向試樣，直至試樣破裂，在這個試驗中使用的也是等速伸長型強力試驗機。

1.3 水力學性能

水力學性能包括有效孔徑試驗、垂直滲透性能試驗等。

有效孔徑試驗的方法包括濕篩法、干篩法、數字圖像處理法和流體過濾法，其中以干篩法最為常用。干篩法就是用樣本布振篩某一直徑的玻璃珠，再測量通過測試的玻璃珠重量來計算過篩率。然后換不同直徑的珠子再來進行測試，最后畫出土工布孔徑分布曲線求出等效孔徑。

垂直滲透性能試驗的方法為恒水頭法，主要是避免土顆粒隨水流流失，但還要徹底濾去水分，這些特性用滲透系數來表示。在滲透的水力梯度大小為1 的時候，測試土工布厚度以及上下游的水位差、滲透速度等來計算滲透系數。

1.4 耐久性能

土工布的耐久性能主要包括了抗氧老化、抗酸、堿液性能等。在工程當中，土工布一般都會永久存在，而其多為高分子聚合而成，故容易出現老化現象，這些對工程的危害很大，所以耐久性的測試顯得很重要。測試時對樣本進行紫外線、生物、低溫、酸和堿的處理，強度保持率來表示耐久性能。

2 土工布試驗中的問題以及對策

現實應用中，土工布測試曾經只有9 項國家標準，而標準和質量檢測工作往往比產品的生產和應用滯后。后來國家標準增加到了17 項，包括了選取樣本和試驗的準備工作、單位面積質量測定、垂直滲透性能試驗、寬條拉伸試驗、梯形撕破強力試驗、有效孔徑試驗、抗氧老化、抗酸堿液性能等。隨著標準的不斷完善，許多企業開始精心辦好測試工作，努力貫徹新標準，完善質量檢測體系，配合高精度儀器使得檢測水平得以提高，提高檢測人員的技術水平和管理水平來進一步完成產品質量水平的提高。制作過程中，主要有以下幾個比較典型的問題出現，需要加以重視。

2.1 外觀不規范

土工布外在質量會影響到其內在品質，土工布的外在質量不好就會影響到其內在的力學性能以及水利學性能等。例如在公路工程中的長絲機織復合土工布，外在就有稀路、分層、斷絲和破損等缺陷，這些都能夠對其寬條拉伸試驗、CBR 頂破強力試驗和梯形撕破強力試驗造成影響。折痕會對耐靜水壓力造成影響，外在有缺陷的布料在試驗中會有不同的性能，因此會造成測試結果離散性很大，并不能反映出土工布的真實性能，所以不能用來評估土工布的質量。

解決這種問題，就需要先確定樣本的完好性或者不存在可能會影響到測試結果的瑕疵。對于這種外在質量能夠影響到內在質量的材料，為了能夠反應出材料的真實質量，就需要分成兩部分來檢測樣本質量。首先，采用外在有缺陷的樣本來進行試驗檢測不能真實反映土工布特性，因此試驗檢測需要采用好的樣本進行，并把外在質量參數作為最先考慮的指標對待。其次，外在質量合格的產品，在進行力學性能以及水力學性能的測試，用以其參數是否符合設計與規范的要求來判定產品是否合格。

2.2 質量檢測結果存在矛盾

(1)材料的質量是不是均勻，土工布不會出現任意局部質量均勻卻整體不均勻的情況。因此同一塊土工布上的不同樣本，如若各自質量都很均勻，那兩者之間的質量差異不會很大。于是可以通過樣本測試指標的變異系數和標準差來考察其是不是均勻。材料不均勻測試結果不同的時候應當以較低的結果為準來判定布料是否合格。(2)對樣本進行考察分析。對質量均勻的土工布進行多次檢驗其結果也不一定會相同，材料質量不均勻或者是檢測存在誤差的時候，結果就可能會不合格。可以加大試驗檢測的頻率，然后得出產品質量的平均值來判定布料是否合格。

(3)考慮試驗檢測的規范性。這與檢測工作者的技術水平以及儀器的精密程度有關。試驗檢測人員對檢測過程有越深刻的理解、技術水平越高，且儀器精密程度越高，則得出的試驗結果越準確。土工布的試驗流程并不是很復雜深奧，工作者弄清楚試驗的目的，弄明白工作流程和工作思路，細心認真的完成檢測工作即可。

3 結 語

土工布的檢測工作有一定的流程，有規可循，因此并不是深奧的工作，檢測過程中碰到什么問題，都根據實際情況來應對，積極向有經驗的工作者學習，不斷進行溝通工作。檢測是在實際使用中碰到的情況，所以先了解樣本在實際中的使用情況對正確處理某些細節是有好幫助的。通過合理有效的方法能夠幫助處理好土工布試驗中的問題，提高試驗檢測水平。

［1］湯寶潤，吳健強.土工布的拉伸特性及各向異性研究. 天津紡織工學院學報.

［2］土工布的取樣和試樣準備(GB/T13760 －2009)［S］. 北京:國家質量技術監督局，1993.

［3］公路工程土工合成材料試驗規程(JTG E50 －2006)［S］. 北京:人民交通出版社，2006.