中文摘要：

针刺土工织物因具有过滤性能优异、原料适应性广、生产成本低等特点，而逐渐成为最大量使用的滤层材料。但现有的土工织物孔径分布模型和过滤模型均是建立在纤维呈二维分布基础上，且均假定土壤粒径分布始终保持均匀一致，这与针刺土工织物的三维网络结构和实际土壤粒径的动态分布有显著差异。本项目以针刺土工织物中纤维的三维网络结构为研究对象，采用Monte Carlo随机程序和分形理论，建立了适用于三维网络结构土工织物的孔径理论模型；特别考虑了随着过滤的进行土壤粒径分布的动态变化，采用随机概率法建立累积流失土壤量，建立了三维网络结构土工织物的过滤模型；实测结果表明，孔径理论模型和过滤模型精确度分别达到93.8%和92.0%。通过本项目的研究，利用可以方便、精确测量的基本织物结构参数如纤维直径和体积密度、织物厚度和面密度等，即可简洁精确地预测织物的孔径分布和过滤性能，提高现有二维结构土工织物孔径模型和过滤模型的实用性。此外，本项目还改进现有织物淤堵试验装置，使之能够同时测试流失土壤量、水头压力差、渗流量等参数，完善土工织物过滤性能的表征方法。