新进展：反滤准则研究的最新发现

反滤设计准则虽然不大成熟，认识也不很统一，但国内外仍有不少学者持续进行这方面的研究。就国内而言，陈轮和他的研究小组近年在织物反滤的机理方面开展了具有新意的试验研究，取得了一些有意义的成果。

他们认识到，由于“对织物反滤机理的研究和认识不足，设计方法和理论主要还是借鉴传统的粒状滤层，因此常常导致现实堤防、水坝等工程中，土工织物滤层淤堵居多”（陈轮等，2006）。这种实际的情况正愈来愈引起土工合成材料工程的研究者和使用者的注意。实践表明，在不少实际工程中，滤网的孔径远远超过一些规范和设计准则中规定的孔径，但工程仍运行良好。因此，不断有人呼吁改变设计方法。并且有些工程应用中，已将织物孔径的上限值放大了（即O/d85=n值，由2增大为3～5，甚至更大），但与此相应的新规定的设计准则却鲜见报道。国外和国内流行的仍是美国FHWA准则，以及欧洲、荷兰、法国等国家的准则等，即对砂性土，n值仍在2.0以内。究其原因，这是与对机理的认识不够，缺乏真正有效的、系统全面的研究和试验工作相关的。为此，在当前的情况下，进行系统的深入的试验和理论研究，并且改进分析方法，就十分必要。陈轮等人的工作应当属于这种类型的工作。现将他们的主要工作简介如下。

（1）陈轮认为，反滤设计的根本原则在于求得“保土性、透水性和防淤性的平衡”。他依土颗粒通过反滤层流失程度不同，把保土状态分为3种：严格保土状态、部分保土状态和极限保土状态。在严格保土状态下，土颗粒不能穿过反滤层；在部分保土状态下，有一定的土颗粒穿过反滤层，但反滤系统结构仍保持稳定；在极限保土状态下，较多土颗粒穿过反滤层，织物对土粒的保持能力低至即将丧失系统稳定的程度。

（2）如果以织物孔径的上、下限概念来设计滤层，则第一种状态应为织物反滤设计的下限，而第三种状态应为织物反滤设计的上限，而合适的反滤设计应在两者之间，即第二种状态，且可以根据具体情况而设计得接近上限，或接近下限。(www.xing528.com)

他们对一种粉土进行了试验，其特征粒径d85=0.75mm，c=19.2kPa，φ=27.1°，试验采用的织物孔径分别为0.3mm（n=4.3）、0.5mm（n=7.1）、0.85mm和1.0mm。试验中测各点水头，求得底部滤层以上0～25mm，25～75mm，75～100mm土层的水头损失。试验表明，滤网孔径为0.3mm和0.5mm时（水力梯度为2～7时），均能保持稳定，滤网孔径为1.0mm时，反滤系统在任何水力梯度下，都无法稳定。孔径为0.85mm时，系统处于极限保土状态。

（3）在土样中，不同位置的土层其透水性是不同的，故水头在土体中的分配也是不均匀的，在滤网以上0～25mm土层水头差很小，仅占整个反滤系统总水头差的0～5%；25～50mm土层水头差最大，占系统总水头差的40%～45%，50～75mm和75～100mm的水头差相近，各占系统总水头差的25%～30%。这就表明在滤网附近的土层中，有许多细颗粒流失，从而使透水性变大，这正是“天然滤层”形成的部位。“天然滤层”阻挡了土颗粒的运移，从而保持了整个反滤系统的渗透稳定性。

上面阐述的一些原理，对于改进已有的设计准则具有良好的启示作用。