集防淤排渗功能于一体的PP织物袋★

张 媛 焦露慧 路 颜

(1.陕西铁路工程职业技术学院，陕西 渭南 714000; 2.中国电建西北勘测设计研究院有限公司，陕西 西安 710000)

膨胀土(expansive soil)，主要成分是强亲水性矿物蒙脱石、伊利石、混层粘土矿物[1,2]，在我国很多地方均有分布。膨胀土的这种矿物组成成分，导致其具有吸水膨胀变形、失水收缩、反复胀缩变形的特点[3]，这一特点造成了膨胀土地区经常发生坎坡失稳现象。为了稳固坎坡、加快梯田建设、减少坎坡破坏现象，人们利用PP织物袋进行生态筑坎、加固梯田。

1 PP织物袋

1.1 PP织物袋

PP织物袋，即聚丙烯复合材料织物袋，如图1所示。这种科技研发的新型复合材料符合我们国家退耕还林、加快梯田建设的国情。目前，PP织物袋在国家的多个基础交通领域都有应用，如边坡防护、矿山修复[4]、河道护坡[5]、水库坝坡防冲刷[6]等多个建设领域。

1.2 PP织物袋可行性分析

PP织物袋，既符合我国“低碳社会”的要求，在水土综合保持效益方面施工工法具有石坎无法比拟的优越性，可从袋体质量、经济成本、施工工法、生态环保四个方面来阐述：

1)材料可行性。该袋体是新型材料，不仅具有抗老化、耐久性长、抗紫外线的特点，而且透水保土利于植物生长。

2)经济可行性。PP织物袋的生产制作过程简单，价位低廉，可用于大范围大面积的筑坎建设。

3)施工可行性。采用PP织物袋进行梯田筑坎，施工方式简单、筑坎速度加快，袋体本身可以承受一定的抗压能力，普通的机械碾压和人员踩踏不会对袋体造成破坏。PP织物袋生态筑坎解决了石料筑坎材料短缺的问题，植物生长的锚固作用对加固筑坎效果更好。

4)生态环保可行性。PP织物袋是一种抗生物降解无毒无害的新材料，利于植物生长，对环境无污染破坏。从分析结果可得，PP织物袋生态筑坎技术性价比高，成本低的同时，有效解决了石料短缺、开山取石引起的水土流失和各种安全隐患问题，筑坎稳定性好，具备推广优势。

1.3 PP织物袋筑坎方式

使用PP织物袋筑坎的步骤，先将袋体内装满当地的土壤，击打夯实后沿坡依次垒放；再利用土工格栅、膨胀螺丝、连接扣、加固粘合剂等配件将袋体固定、连接成为了一个整体。植物根系生长锚固作用，令袋体的结构性、稳定性增强，支挡田坎坎坡[7]，形成永久性支护，如图2所示。

我国陕南地区膨胀土分布广泛，在筑坎的工程建设中，PP织物袋袋体内就是当地取材的膨胀土。降雨入渗时，袋体内的膨胀土吸水膨胀变形，产生膨胀压力，降雨持续，随着含水量的增大该压力持续增大，最终引起了袋体鼓胀变形、袋体胀破、坎坡破坏现象的发生。面对这些工程灾害问题，本文设计出了集防淤排渗功能于一体的PP织物袋，一定程度上能保证筑坎效果，降低灾害损失。

2 集防淤排渗功能于一体的PP织物袋

PP织物袋袋体的孔径是设计环节中的一个重要因素，要求相当严格。袋体的孔径过大，袋体过薄、水对袋内土体的冲刷造成水土流失，严重时容易引起土体发生强度破坏。袋体的孔径过小，材料较密实厚重，一方面不利于植被的正常生长、根系的延伸作用，另一方面袋体的透水性差将导致淤泥堵塞，降雨入渗时坎坡内部的静水压力持续增大，增加了坎坡破坏发生的几率。针对PP织物袋袋体孔径不宜过大不宜过小的这个难题，本文设计了一种集防淤排渗功能于一体的PP织物袋。该袋体和传统袋体不同之处是，外露侧、挡土侧两面孔径不同，外露侧的无纺布孔径较大，挡土侧的无纺布孔径较小，这种新型两面PP织物袋利用缝合线将两侧无纺布进行缝合，外露侧指的是筑坎时临空向外的一侧，挡土侧指的是接触田坎土体的一侧，如图3所示。

集防淤排渗功能于一体的PP织物袋，挡土侧较小的孔径可以阻止土体中的细颗粒进入袋体，产生淤堵，外露侧较大的孔径使得降雨发生时袋体的排水性能提升，防淤排渗的结果使得田坎内部的水压力降低，对加固筑坎有显著的作用。该织物袋筑坎施工示意图如图4所示，优点如下：

1)集防淤排渗功能于一体的PP织物袋两侧无纺布孔径不同，挡土侧无纺布的孔径大小是0.07 mm～0.20 mm，该孔径尺寸可以有效阻止土体中的细颗粒进入袋体，造成淤堵，同时对植被生长、根系延伸有促进作用；外露侧无纺布的孔径大小是0.21 mm～0.35 mm，在降雨发生时该孔径尺寸可以有效提升外露侧的排水性能，筑坎袋内的水压力降低，对加固筑坎有一定帮助。2)集防淤排渗功能于一体的PP织物袋，两侧孔径不同，挡土侧无纺布的孔径较小，符合常规织物袋孔径尺寸大小要求；外露侧无纺布的孔径较大，在PP织物袋生产流程方面降低了筑坎建设时的部分生产费用。这种新型两面PP织物袋既保证了袋体内土体的营养成分不流失，也提高了筑坎的稳定性能，有推广的潜力和应用价值。

3 结语

通过对PP织物袋筑坎过程中遇到的坎坡破坏、袋体胀破等问题的研究，本文设计了集防淤排渗功能于一体的PP织物袋，袋体两侧无纺布孔径不同，挡土侧袋面无纺布孔径设计较小是防止土体中的细颗粒进入引起淤堵，外露侧袋面无纺布孔径设计较大，使袋体的排水性能提高，降低了田坎内部的水压力。这种新型两面PP织物袋筑坎后，再用土工格栅、连接扣等物件，使得筑坎稳定性增强，加之后期植物的根系锚固作用，很大程度上提高了梯田筑坎的稳定性，对于防治坎坡失稳破坏具有重要意义。