与土工合成材料有关的事故及其经验教训

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〔责任编辑〕谷迪。

与土工合成材料有关的事故及其经验教训

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（国际土工合成材料协会前理事长、名誉主席，土工合成材料顾问）

〔摘要〕在回顾近百个案例的基础上，本文系统地分析了应用了土工合成材料的建

筑物破坏的表现形式，从设计方法和现场条件入手，讨论了引起破坏的原因，列举了大量的实例，并且总结了从中得到的经验教训。

#前言

岩土工程师如果不能从他人的错误中汲取教训，

则将从自己的错误中得到教训。这将促使他们去读这本书。

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从事故中学习许多人喜欢说：比起一般的自然科学来，岩土工程更像是一门艺术。这种说法是不对的，有可能会误导一些正在学习这门学科的人。岩土工程是一门科学，而不是一门艺术。说它是一门科学，这是因为岩土工程的所有现象都能得到合理的解释；说它不是一门艺术，是因为在岩土工程中，建筑物的建成是不依赖于个人的情绪和抽象的想象的。也许你可以不用”艺术”这个词，而用诸如”建筑艺术”这样的说法来表达。但这里，”艺术”指的是从实践中总结出来的方法和技巧。岩土工程作为一门应用科学，当然包括了源于实践的方法和技巧（包括现场管理，甚至论文写作的”艺术”）。但是，岩土工程从本身来说是一门科学，一门应用科学，而非一门艺术。

作为一门科学，岩土工程要求可靠的手段。而常常被岩

土工程师应用的”公众意识”（/0110234234）

却不是一种可靠的手段，因为它是一种公众意见的随机的集合。它们当中许多不良习惯仅仅是被常例所验证的。而这种包裹在”公众意识”标志下的意见的来源却是不得而知的，也就是说没有办法证明它的好坏。所以，”公众意识”不能作为科学项目中合理判据的基础。

在科学领域中，一切现象都可以根据最基本原理得到合理地解释的事实，并不意味着所有知识都必须依靠逻辑演绎才得到。事实上，当前绝大部分科学知识来自实践经验，而且常常具有偶然性，这对所有的领域都如此。许多现象的合理解释因此才得以发展。这对于岩土工程也是如此。鉴于它是一个在材料、机理及边界条件均十分复杂的领域，单靠逻辑演绎是很难对现象进行预测的。这同样适合于土工合成材科，因为除了与岩土工程特有的联系外，土工合成材料使用相对较晚，因此，随着应用的多样性，以及使用者实践经验的不断积累，对它的了解也在不断加深。

通过以上的讨论，我们可以清楚地看到，向经验学习的机会是不能错过的。然而，经验和学习别人的经验之间是有巨大区别的。学习别人的经验的唯一途径是分折现有的资料，并将分析的结果溶进一个知识体系之中。这对于从事故中学习东西来说尤其如此，从而形成经验的最终水平（56789

1:7464;46）

。在本文中，大量的工程实录用来显示如何从对事故的分析中来学到知识。

基于以上的讨论，最重要的是知道事故（失效）的定义。#’!事故的定义

对于土工构筑物，什么是事故？用”公众意识”来解释常

常是一个模糊的答案，每次使用这个措词都很难找到一个合

理的解答。确实，给事故下一个合理的定义是很不容易的。现看如下说明。

土工构筑物的事故可能影响到整个结构（例如公路路基）、某一系统（例如掩埋式垃圾处理场的覆盖系统）或某一部件（例如土工合成材料）。对于事故的定义，有以下几种说法可供考虑。

第一个常被提及的定义：事故就是一个结构、系统或部件不能执行它在设计中所规定的功能。

当然，一个结构、系统或部件必须能执行它本身在设计中规定的功能，但只有这些要求是不完全的，这个定义可能太不严格，或者说过分依赖于”功能”这个词的意义。举个例子，根据以上的定义，一个存在很大变形但仍能挡土的挡土结构，我们就不能因为其仍具有挡土功能而不考虑失效的后果。再如，一个预期功能为一个隔水层的土工膜垫层，由于有很小破损而产生微小渗漏将被认为是事故。在这里，重要的是注意构筑物的功能和构筑物中土工合成材料的功能的不同之处。例如，在一个蓄水池中，土工膜垫层是起隔水层的作用，而蓄水池是起蓄水的作用，这种区别可以由一个小蓄水池中土工膜垫层被气体整体地托起的事例来说明（一个真实事例）。在这个案例中，蓄水池执行其蓄水功能就是失败的，而土工膜衬垫仍执行其隔水层的功能。结构的功能不仅应该明确定义，而且还应被量化。例如，在土工膜垫层的蓄水池的案例中，蓄水的体积必须考虑在内。但是，这还不够，因为在一个大蓄水池的情况下，单个的土工膜气泡对所蓄液体体积的影响是微不足道的，但可能会影响土工膜的长期性能（在土工膜暴露在阳光、风等情况下），且妨碍蓄水池的运行。可以清楚地看到，基于结构的功能来对事故下定义是模糊且不充分的。基于以上的评论，事故的定义需包含若干定量的要求，即性能标准。这样，引出了第二个定义：

事故就是一个结构、系统或部件不能满足它本身的性能标准。

这个定义要好于第一个定义，因为其中包括了性能标准。但它是有缺点的，因为它意味着性能标准是为所考虑的结构、系统或部件而建立的。（换句话说，这个定义为一种荒谬的情况开了方便之门，即因为标准没有建立，所以也就不会有事故）。同样，这个定义暗示，功能标准（如果有的话）是全面的和充分的。例如，过分简单的性能标准，像”没有沉降”或”无渗漏”，是不充分的，因为这些标准是不可能被满足的，因而，若按这种标准，则任何一种状态都会被当作一个事故。

由此可知，给事故下一个较好的定义是必要的。但如若将上述两个试探性的定义结合在一起，例如”不能执行预定

的功能和<或不能满足它的性能标准”

这样一种词语，仍不能=

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