土工包外裹材料的选择与优化

土工包的外裹土工织物通常采用有纺布，它应有抗紫外线的稳定性或内在的抗紫外线的性能，同时必须是抗油和抗其他化学物质的，并且耐磨性好。这些油和化学物质可能在海岸和河流的环境中出现。土工包的土工织物还应具有反滤功能，这种特性是与充填料颗粒尺寸和渗透性相配的，而且也有足够的强度以抵抗充填压力，若采用具有反滤功能的无纺布和具有相当强度的有纺布组成的复合土工织物，效果可能更好。

用于建造土工包系统的土工布一般用聚丙烯或聚酯丝织成，其设计要求如下。

（1）有足够大的透水性，以消散超孔隙水压力。

（2）能保留住充填物料，O90/d90≤1（最大为2），一般要求能留住d＞0.1mm的土粒。

（3）能抵抗充填压力、投放过程中所受的力（其计算方法如下面叙述）和其他冲击荷载（土工包沉底时的触地压力等），不会使土工布破裂或接缝破坏。

（4）能抵抗紫外线、化学物质侵蚀。

（5）当施工时能抵抗侵蚀力，抗冲穿和抗撕裂，能经受得住施工的小失误。(www.xing528.com)

例如：在荷兰的老码斯（Old Meuse）工程中，采用了200m3的土工包系统，材料为有纺的聚丙烯织物，其单位重250g/m2，抗拉强度两向均用70kN/m，O90=0.13mm，而出气口则采用200g/m2聚乙烯布，其抗拉强度约40kN/m，O90为1mm。

土工织物孔径O90与充填料（砂）特征粒径d90的比值应有一定要求，使材料没有显著的流失。对于砂，土工织物必须满足下列的砂密性（Sandtightness）的要求：O90/d90≤1（最大为2）。通常，土工布应设计得能留住大于100μ（0.1mm）的土颗粒；对于粉性材料，必须规定特殊的要求。砂性材料一般具有中等的相对密度，而细粒粉土和黏土当其含水量高于液限时则十分软弱。

在土工包的内侧，采用透水的和不透水的内衬，用聚丙烯和聚酯丝织成，并且被缝合成土工包的形状，接缝的强度通常是最薄弱的环节，它取决于所用的缝合技术。该接缝强度可能仅有土工布最终强度的一半。

在荷兰的Old Meuse工程中，采用了200m3土工包，投放深度为20m（Rijkswaterstact-Nicolon，1988），采用有纺的聚丙烯织物制造，该织物的单位重为250g/m2，经向和纬向的抗拉强度约为70kN/m，O90=130μ，对作为空气排出口的栅栏，所用的为200g/m2的聚乙烯布，其抗拉强度约40kN/m，O90为1000μ（1mm）。

在Marina del Rey（加利福尼亚）的大型土工包的实例中（Fowler等，1995），那里，被污染的疏浚材料，被包在一个1000m3和2000m3的土工包中，并放置在一浅水中（深度小于14m）造地，它们应用了双线土工织物系统。内衬和外衬由透水的聚酯土工布做成，用来阻留细粒疏浚材料，使土工包在放置时和放置后均不会通过土工布而流失。无纺聚酯内衬的抗拉强度，在长度方向为36kN/m，在横向为29kN/m，无纺布内衬重为540g/m2，表观孔径（AOS）为150μ，它可以阻留细粒的疏浚材料，接缝强度接近于土工布的强度，采用了两排针脚和J形缝。有纺的聚酯布外衬的抗拉强度约为175kN/m，表观孔径为0.6mm，接缝强度大于87lN/m，采用两道针脚和J形缝。长度为61m（周长大至37m）的土工包，除了在端部外，没有横向接缝，土工包的制造选择了矩形的，因为要适应驳船的矩形船舱，以及要优化船舱的容积，且规定舱的体积不超过土工包容积的70%。驳船的边墙要用一金属的磨机进行磨光，以便消除毛刺，防止土工布展开时被破坏。此后，在驳船上镶上有纺的聚丙烯布的衬里，作为一层光滑的衬垫，使有纺聚酯织物制成的土工包，更容易地从驳船滑出。在填筑地点土工包的最终宽度为16m，高约为2m。