4.2 设计要求
4.2.1 用作反滤、排水的土工织物应符合反滤准则，即应符合下列要求：
1 保土性：织物孔径应与被保护土粒径相匹配，防止骨架颗粒流失引起渗透变形；
2 透水性：织物应具有足够的透水性，保证渗透水通畅排除；3 防堵性：织物在长期工作中不应因细小颗粒、生物淤堵或化学淤堵等而失效。
反滤准则是一切排水材料应满足的条件。它保证材料在允许顺畅排水的同时，土体中的骨架颗粒不随水流流失，又在长期工作中不因土粒堵塞而失效，从而确保有水流通过的土体保持渗流稳定。
条文中的准则是目前美国、加拿大和其他不少国家通用的规定。
4.2.2 反滤材料的保土性应符合下式要求：
式中：O95——土工织物的等效孔径（mm）；
d85——被保护土中小于该粒径的土粒质量占土粒总质量的85%；
B——与被保护土的类型、级配、织物品种和状态等有关的系数，应按表4.2.2的规定采用。当被保护土受动力水流作用时，B值应通过试验确定。
表4.2.2 系数B的取值
注：1 只要被保护土中含有细粒（d≤0.075mm），应采用通过4.75mm筛孔的土料供选择土工织物之用。
2 Cu为不均匀系数，Cu=d60/d10，d60、d10为土中小于各该粒径的土质量分别占土粒总质量的60%和10%（mm）。
反滤准则是一切排水材料应满足的条件。它保证材料在允许顺畅排水的同时，土体中的骨架颗粒不随水流流失，又在长期工作中不因土粒堵塞而失效，从而确保有水流通过的土体保持渗流稳定。
条文中的准则是目前美国、加拿大和其他不少国家通用的规定。
动力水流指水流流向及渗流力大小随时间变化频繁的水流，包括双向流、受浪击等动力荷载影响的水流。
4.2.3 反滤材料的透水性应符合下式要求：
式中：A——系数，按工程经验确定，不宜小于10。来水量大、水力梯度高时，应增大A值；
kg——土工织物的垂直渗透系数（cm/s）；
ks——被保护土的渗透系数（cm/s）。
反滤准则是一切排水材料应满足的条件。它保证材料在允许顺畅排水的同时，土体中的骨架颗粒不随水流流失，又在长期工作中不因土粒堵塞而失效，从而确保有水流通过的土体保持渗流稳定。
条文中的准则是目前美国、加拿大和其他不少国家通用的规定。
来水量大，水力梯度高时，A值可以增大，这是吸取了我国1998年特大洪水时治理管涌险情的教训。在上述情况下，由于来水量过猛，织物孔隙来不及将其即时排走，会造成顶冲使反滤织物失效。故要求织物具有更大的透水性。
4.2.4 反滤材料的防堵性应符合下列要求：
1 被保护土级配良好，水力梯度低，流态稳定时，等效孔径应符合下式要求：
式中：d15——土中小于该粒径的土质量占土粒总质量的15%（mm）。
2 被保护土易管涌，具分散性，水力梯度高，流态复杂，ks≥1.0×10-5cm/s时，应以现场土料作试样和拟选土工织物进行淤堵试验，得到的梯度比GR应符合下式要求：
3 对于大中型工程及被保护土的ks小于1.0×10-5cm/s的工程，应以拟用的土工织物和现场土料进行室内的长期淤堵试验，验证其防堵有效性。
反滤准则是一切排水材料应满足的条件。它保证材料在允许顺畅排水的同时，土体中的骨架颗粒不随水流流失，又在长期工作中不因土粒堵塞而失效，从而确保有水流通过的土体保持渗流稳定。
条文中的准则是目前美国、加拿大和其他不少国家通用的规定。
土工织物作为反滤料在工程中长期应用时容易被土体中的细颗粒堵塞而失去排水功能。1972年Calhoun提出以拟选用的土工织物与土料在室内进行梯度比试验，可在24h内获得梯度比指标GR的数值，以快速判别所选土工织物被淤堵的可能性。该判别方法后被美国陆军工程师团所采纳，并建议不淤堵的准则为：
该准则目前在国际上被广泛采用。
但是，通过多年的应用和研究，国内外学者对该判别准则及试验方法提出了意见。有人认为GR=3过大，建议GR应在1.5以下，才能保证不被淤堵；有人甚至认为GR宜定在0.8以下；不过也有主张该界限值应该比3定得更高的。对于试验方法，有学者认为，24h时间太短，无论是砂性土或黏性土，试验中的渗流都达不到稳定状态。另外，有学者建议对原梯度比试验加以改进，在原装置上增加测压管，给出修正的梯度比。但是，目前国际上仍以GR≤3作为防堵通用准则，可供一般工程采用。对较重要的工程，建议用长期渗透试验结果判别，以更为可靠。
4.2.5 遇往复水流且排水量较大时，应选择较厚的土工织物，或采用砂砾料与土工织物的复合反滤层。
往复水流时，难以期望在织物背后靠较粗土粒架空形成天然滤层，最好有砂砾料与之结合使用。
4.2.6 土工织物用作反滤材料时应符合下列要求：
1 应确定土工织物的等效孔径O95、被保护土的渗透系数ks和特征粒径d15、d85等指标。
2 应按本规范第4.2.2条～第4.2.4条的规定检验待选土工织物的适宜性。
4.2.7 土工织物用作排水材料时应符合下列要求：
1 土工织物应符合反滤准则；
2 土工织物的导水率θa应满足下式要求：
式中：Fs——排水安全系数，可取3～5，重要工程取大值。
土工织物具有的导水率θa和工程要求的导水率θr应按下列公式计算：
式中：kh——土工织物的平面渗透系数（cm/s）；
δ——土工织物在预计现场法向压力作用下的厚度（cm）；
q——预估单宽来水量（cm3/s）；
i——土工织物首末端间的水力梯度。
土工织物用于排水时，除需满足反滤准则外，还要依靠其平面排水功能排走来水，故需验算其排水能力。
4.2.8 土工织物允许（有效）渗透性指标（如透水率ψ和导水率θ）应根据实测指标除以总折减系数，总折减系数RF应按下式计算：
式中：RFSCB——织物被淤堵的折减系数；
RFCR——蠕变导致织物孔隙减小的折减系数；
RFIN——相邻土料挤入织物孔隙引起的折减系数；
RFCC——化学淤堵折减系数；
RFBC——生物淤堵折减系数。
以上各折减系数可按表4.2.8合理取值。
表4.2.8 土工织物渗透性指标折减系数
注：①织物表面盖有乱石或混凝土块时，采用上限值。
②含高碱的地下水数值可取高些。
③混浊水和（或）微生物含量超过500mg/L的水采用更高数值。
土工织物在长期排水过程中，必然受各种因素影响使其透水性减小。在设计中，为考虑该影响，应将试验室测得的透水性指标加以折减，如公式（4.2.8）所示。该式系采自国际通用的规定。式中的各系数理应按工程情况具体测定，但这会相当复杂，故列出了美国公路系统（FHWA）制订的建议数值表，以供合理选用。
4.2.9 土工织物滤层用于坡面时应进行抗滑稳定性验算。
土工织物与下卧土间的界面摩擦系数不高，铺在斜坡上，有滑动可能性，应进行稳定性验算。如不稳定，应采取必要措施。
4.2.10 排水沟、管排水能力qc的确定应符合下列要求：
1 以无纺土工织物包裹透水粒料建成的排水沟的排水能力应按下式计算：
式中：k——被包裹透水粒料的渗透系数（m/s），可按表4.2.10取值；
i——排水沟的纵向坡度；
A——排水沟断面积（m2）。
表4.2.10 透水粒料渗透系数参考值
2 外包无纺土工织物带孔管的排水能力应符合下列规定：
1）渗入管内的水量qe应按下列公式计算：
式中：ks——管周土的渗透系数（m/s）；
i——沿管周围土的渗透坡降；
def——等效管径（m），即包裹土工织物的带孔管（直径为d）虚拟为管壁完全透水的排水管的等效直径；
L——管长度（m），即沿管纵向的排水出口距离；
α——水流流入管内的无因次阻力系数，α=0.1～0.3。外包土工织物渗透系数大时取小值。
2）带孔管的排水能力qt应按下列公式计算：
式中：A——管的断面积（m2）；
v——管中水流速度（m/s）。
开孔的光滑塑料管管中水流速度v应按下式计算：
波纹塑料管管中水流速度v应按下式计算：
式中：R———水力半径（m），
；
de——管直径（m）；
i——水力梯度。
3）排水能力qc应取上述qe和qt中的较小值。
3 排水的安全系数应按下式计算：
式中：qr——来水量（m3/s），即要求排除的流量。
要求的安全系数应为2.0～5.0。设计时，有清淤能力的排水管可取低值。
公式（4.2.10-2）和公式（4.2.10-3）是带孔管入渗流量的通用计算公式，连同表4.2.10皆采自N.W.M.John的Geotextiles（1987年）一书。