土工织物的功能和影响参数如表10-4所示，土工织物的测试内容包括机械性能测试、水力学性能测试、对外界环境忍耐性能试验、土壤与土工布之间相互作用的性能测试等，土工织物的术语定义、自身性能测试及测试指标、方法的国内外标准如表10-5所示。

表10-4　土工织物的功能和影响参数

表10-5　土工织物性能检验

续表

一、土工织物机械性能检验

（一）拉伸性能测试

抗拉强度和断裂伸长率是表征土工织物机械性能的重要指标，抗拉强度一般用5cm或1m宽试样所能承受的抗拉强力表示。在实际使用过程中，土工织物将受到多个方向的拉伸变形，必要时可以进行双轴向拉伸测试，以了解土工布损坏前的变形性能。在国际标准ISO 10319宽条拉伸测试中，试样尺寸规定为宽200mm、长100mm，为了测得湿态抗拉强度，试样置于（20±2）℃水中浸泡时间至少2h，试样从水中取出后3min内测量，伸长速率控制在每分钟（20±5）%。抗拉强度的计算公式为：

S=F·C

式中：S——抗拉强度，N/m；

F——抗拉强力，N；

C——对于非织造土工织物或紧密型机织布或类似小孔结构材料，，B为试样宽度（m）；对于粗梳机织土工织物、土工网、土工格栅或类似材料，，M是所测试样品1m宽内的最小拉伸单元数，N是试样内拉伸单元数。

（二）接头/接缝强度

土工织物幅宽因受到加工设备限制而有一定限度，使用时需要采取接头/接缝方法将幅宽按要求扩大，因此接合部的强度有所降低。接头/接缝强度指由缝合或接合两块或多块平面结构土工材料所形成的连接处的最大抗拉伸力，以N/km为单位。接头/接缝强度与同方向上所测定的土工织物强度之比的百分率为接头/接缝效率。

（三）刺穿测试

刺穿测试是模拟土工织物抵抗具有尖角的石块或其他锐利物体掉落后的承受能力。测试时，用1000g重的45℃锥形黄铜锤从500mm高度落到夹紧的试样上，试样受到点载荷的作用，被刺穿一个小洞，用小洞孔眼直径的大小来判定试样抵御穿刺的能力。

（四）蠕变测试

土工织物在实际使用过程中发生蠕变和松弛，这对于工程的稳定性和使用寿命影响很大。蠕变测试时，通常对土工织物施加20%～60%的断裂负荷，并定期记录土工织物的变形量，绘出时间与变形量之间的对应关系曲线，即获得土工织物的蠕变曲线。

二、土工织物水力学性能检验

（一）土工织物孔径尺寸测试

土工织物孔径的测试方法分为直接法和间接法。直接法包括光学显微镜法、扫描电镜（SEM）法，一般用于土工织物表面孔径的测试与分析，根据孔隙形状和面积，计算等效面积和等效直径，特征孔径取O90或O95。间接法包括干筛法、湿筛法、水银压入法、吸引法和渗透法等。国家标准GB/T 14799采用干筛测试方法测试土工织物的孔径尺寸。

（二）土工织物渗透系数测试

渗透系数测试方法包括平面排水性能测试和垂直排水性能测试。在土工织物平面渗透性能的测试过程中，土工织物加上压力后，使土工织物与管壁之间没有缝隙，按照达西（Darcy）定律，土工织物某截面上单位时间内通过的总水量Q等于土工织物渗透系数、截面积和水力梯度的乘积，其表达式为：

式中：Q——渗透水量，cm3；

S——试样过水面积，cm2；(www.daowen.com)

H——水位差，cm；

I——水力梯度；

t——通过水量Q的历时，s；

L——试样厚度，cm；

k——渗透系数，cm/s。

考虑到不同试验水温时水的动力黏滞系数不同，测试需在20℃的水中进行。土工织物垂直渗透系数测试与平面排水性能测试方法基本相同，只需将土壤去掉即可。

三、土壤与土工织物之间相互作用检验

（一）土工布—土壤系统的渗透性能测试

土工布—土壤系统垂直渗透系数的测定采用定水头和变水头两种方法，即定水头法和变水头法。

定水头法适用于测试渗水性能较好的粗、中砂土壤，土工织物被压紧后，在厚度为L的土壤中，土壤的密实度和含水保持恒定，向圆筒内不断注水，但水头高度H不变，水渗过土壤和土工织物，从底部排出并被测量。根据达西定律，同样可以测量单位时间内流过单位面积试样的水流量。

变水头法适用于渗水性能较差的黏土、细砂土等。将水灌入至一定高度后停止注水，然后将水经土壤和试样后流出，在测试过程中，水头是变化的，记下从时间t1到t2时水头的高度H1和H2。对达西定律进行微积分后得到下面的公式：

式中：k——单位时间内流过单位面积试样的水流量，cm/s；

S1——细注水器的截面积，cm2；

L——试样厚度，cm；

S——试样面积，cm2。

（二）直接剪切摩擦、拉拨摩擦和淤堵测试

直接剪切摩擦测试和拉拨摩擦测试是模拟材料在土体内可能发生位移的两种情况。用直接剪切实验可以测得土工织物和土壤间的摩擦系数。测试时，将土样放在钢环中，钢环分成上下两段，下段固定而上段可以顺分界面滑动；土样上下放透水石以利于排水；在土样上施加压力，然后在上钢环上逐渐增加水平推力，土样顺分界面被切断；在分界面上的法向应力为σ=N/F，剪应力为τ=T/F。在法向应力σ不变条件下，逐渐增加τ值（连续剪切），可以得到矿土的抗剪切强度τf=τmax。

根据库仑强度公式：

τf=C+σtan φ

土的内摩擦角计算公式为：

式中：τf——土体中沿某截面上的抗剪强度，kgf/cm2；

σ——土体面上的法向压应力，kgf/cm2；

C——土的内聚力，kgf/cm2；

φ——土的内摩擦角，°；

F——土样截面积，cm2。

土工织物过滤时，由于经受长期的水土作用，土壤颗粒积聚在织物表面的孔隙上，或沉淀到孔隙内部，或由于微生物的繁殖增多而发生堵塞，使渗透流量减少。根据淤堵测试结果，可以衡量土工织物发生淤堵的难易程度。测试原理：采用梯度比方法测定一定水流条件下土工织物—土壤系统及其交界面上的渗透系数和渗透比，并测定土工织物的含泥量。