透水性フィルター生地
1.濾過機構：繊維の細孔構造により「ふるい効果」が形成され、土壌中の微粒子（堆積物や粘土など）の流出を防ぎながら水を浸透させるため、土壌浸食による構造的損傷（ダムの配管や路盤の空洞化など）を回避します。
2.適応性：材料の細孔が土壌の粒子サイズと一致すると、水流の作用により「天然濾過層」が自動的に形成され、濾過効果がさらに高まり、人工濾過層（粒度分布砂利層など）の敷設コストが削減されます。
3.素材の利点：ポリエステル（PET）またはポリプロピレン（PP）などの高分子材料が使用されています。酸やアルカリに耐性があり、微生物による侵食にも耐えます。湿気や塩分・アルカリ性が高い地域（海岸堤防、湿地など）などの過酷な環境でも、10～15年の耐用年数があります。
4.合成関数:ろ過防止機能のほか、排水・導水（土壌水分を速やかに排出し、間隙水圧を下げる）と隔離（異なる土壌層を分離して混合を防ぐ）の機能も備えており、多材料複合構造の複雑さを軽減します。
製品紹介:
透水性フィルターファブリックは、特殊な透水性とろ過機能を備えたジオシンセティック素材です。その主な機能は、水の浸透を促しながら微細な土粒子の流出を防ぎ、「排水と保水」の効果を実現します。
1. コア定義：機能と特性の組み合わせ
必須属性:ポリエステル（PET）、ポリプロピレン（PP）などの高分子ポリマーをニードルパンチング、織り、熱接着などの工程で製造した透水性生地です。
機能的な位置付け:濾過工学に特化して設計されており、材料の細孔構造を利用して濾過層を形成し、水流の作用で土壌粒子が洗い流されるのを防ぎ（パイプやくぼみなど）、スムーズな排水を確保します。
2. 動作原理: 透水性と土壌保持の「ふるい効果」
濾過機構
フィルタージオテキスタイルに水が流れる際、より小さな水分子は繊維の細孔を通過できますが、土壌中の微粒子（堆積物や粘土など）は細孔よりも粒子サイズが大きいためブロックされ、「透水性があり、土壌を保持する」効果が得られます。
自己濾過効果:水流の長期的な作用により、ブロックされた微粒子が布地の表面に天然のフィルター層を形成し、さらに濾過効果を高めます（「バイオフィルム」の原理に似ています）。
主要なパラメータ
等価絞り（O95）:これは、開口部の95%がこの値よりも小さいことを意味します。透水性と保水性の両方を確保するには、土壌粒子の粒度分布（例えば砂質プロジェクトの場合、O95は通常0.05～0.2mm）と一致させる必要があります。
透水性係数:これは材料の透水性を反映しています。通常は10⁻²～10⁻³ cm/sですが、排水不良を防ぐには土壌透水性係数よりも大きくする必要があります。
製品パラメータ:
プロジェクト |
メトリック | ||||||||||
| 公称強度/(kN/m) | |||||||||||
| 6 | 9 | 12 | 18 | 24 | 30 | 36 | 48 | 54 | |||
| 1 | 縦方向および横方向の引張強度 / (kN/m) ≥ | 6 | 9 | 12 | 18 | 24 | 30 | 36 | 48 | 54 | |
| 2 | 縦方向および横方向の最大荷重時の最大伸び/% | 30～80 | |||||||||
| 3 | CBR上貫入強度 /kN ≥ | 0.9 | 1.6 | 1.9 | 2.9 | 3.9 | 5.3 | 6.4 | 7.9 | 8.5 | |
| 4 | 縦方向および横方向の引裂強度 /kN | 0.15 | 0.22 | 0.29 | 0.43 | 0.57 | 0.71 | 0.83 | 1.1 | 1.25 | |
| 5 | 等価口径0.90(095)/mm | 0.05～0.30 | |||||||||
| 6 | 垂直透水係数/(cm/s) | K×（10-¹～10-）（K=1.0～9.9） | |||||||||
| 7 | 幅偏差率 /% ≥ | -0.5 | |||||||||
| 8 | 単位面積質量偏差率 /% ≥ | -5 | |||||||||
| 9 | 厚さ偏差率 /% ≥ | -10 | |||||||||
| 10 | 厚さ変動係数（CV）/％≤ | 10 | |||||||||
| 11 | ダイナミック穿孔 | 穿刺穴径/mm ≤ | 37 | 33 | 27 | 20 | 17 | 14 | 11 | 9 | 7 |
| 12 | 縦横方向の破壊強度（グラブ法）/kN ≥ | 0.3 | 0.5 | 0.7 | 1.1 | 1.4 | 1.9 | 2.4 | 3 | 3.5 | |
| 13 | 耐紫外線性（キセノンアークランプ法） | 縦方向および横方向の強度保持率% ≥ | 70 | ||||||||
| 14 | 耐紫外線性（蛍光UVランプ法） | 縦方向および横方向の強度保持率% ≥ | 80 | ||||||||
製品の用途:
水理工学：ダムや河川の浸透防止
1. ダム濾過層プロジェクト
適用シナリオ: 貯水池ダムの下流および河川堤防の背水法面の足元で、ダム本体からの浸透水を排水し、土壌浸食を防止するために使用されます。
技術的利点：従来の「砂+石」フィルター層を置き換え、層状の敷設プロセスを削減し、施工効率を50％以上向上させます。柔軟な材料はダムの沈下に適応し、砂利層の変位によるフィルターの故障を回避します。
2.河川法面保護と侵食防止
適用シナリオ: 川岸や水路の法面に敷設し、水による浸食による法面土壌の流失を防ぎ、同時に法面内部の水を排水します。
技術的利点：生態学的法面保護技術（草植えやコンクリートグリッドなど）と組み合わせると、フィルタークロスは植物の根の土壌が流されるのを防ぎ、植物の成長を促進します。
交通工学：路床とトンネルの排水と保護
1. 道路・鉄道路盤の排水
適用シナリオ: 雨の多い地域の路盤の底部または両側に敷設して、路盤に溜まった水を排水し、浸水による路盤の沈下や泥の沸騰を防止します。
技術的利点: 盲溝排水と比較して、ろ布と排水板を組み合わせることで土壌掘削量を削減でき、長期使用中に堆積物の閉塞による破損が発生しにくくなります (青蔵鉄道の永久凍土地域の路床排水など)。
2. トンネルと橋台フィルタリング
適用シナリオ: トンネルのインバートの下に敷設して地下水を排水し、排水システムへの土砂の流入を防ぎます。橋台後壁の後ろに敷設され、橋台背後の埋め戻し土の損失によって引き起こされる橋台の変位を防ぎます。
施工ポイント：トンネル掘削後の横方向の土圧に耐え、排水要件を満たすために、高強度複合フィルタークロスを選択します（香港-珠海-マカオ橋島トンネルプロジェクトのフィルター層など）。
環境・都市工学：汚染制御と生態系の修復
1.埋立地浸出水処理
適用シナリオ: 埋立地底部の浸透防止層の上に敷設され、浸出液中の浮遊固形物を濾過し、下にある排水パイプライン ネットワークが詰まるのを防ぎます。
技術的利点: 酸やアルカリの腐食に耐性があり(浸出液の非常に腐食性の高い環境に適応)、浸透係数が高く(10⁻³ cm/s レベル)、浸出液の迅速な排水を保証します(北京麻素尾埋立地の改修プロジェクトなど)。
2.尾鉱ダムとスラッジ処理
適用シナリオ: 尾鉱ダム本体の下流に敷設して尾鉱水を排水し、細粒の尾鉱の損失を防止します。また、スラッジ乾燥ヤードの底に敷設して水の浸透と排出を促進します。
材料の選択: 屋外保管環境に適しており、耐用年数が 10 年を超える紫外線耐性ポリプロピレン フィルター布を選択します。
農業と生態工学：農地改良と湿地保護
1. 農地灌漑と塩性アルカリ性土地改良
適用シナリオ: 農地の地下排水システムの排水管を包み、堆積物による管の詰まりを防止します。また、塩性アルカリ性の土地にフィルター布を敷いて塩分を含んだ土壌層を隔離し、排水と連携して土壌の塩分濃度を下げます。
2. 人工湿地と生態学的溝
適用シナリオ: 湿地充填層の下に敷設して下水中の浮遊物質を濾過し、充填材(砂利など)の損失を防ぎます。また、生態溝の斜面に敷設して植生を保護し、雨水を排水します。
透水性フィルターファブリックの応用の核心ロジック
その応用の本質は、「透水性と土壌保持性」のバランスを通じて 3 つの主要な工学問題を解決することです。
1.水と土壌の矛盾：土壌の浸食を防ぎながら水を排水します。
2.コストの矛盾: 従来の砂利フィルター層を低コストで置き換えます。
3.効率の矛盾：緊急事態や複雑な地形のプロジェクトに適応するために建設プロセスを簡素化します。
大規模な水利拠点から小規模農地流域管理まで、透水性フィルター生地統合された機能と技術的・経済的利点を備えたこの素材は、現代の土木工学における重要な材料になりつつあります。
