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土工格栅的應用原理

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土工格栅的應用原理

發布日期:2018-11-30 作者: 點擊:

一、性能特點:

1. 土工格栅加固土的機理

土工格栅對土的加固機理存在于格栅與土的相互作用中,一般認為,這種相互作用可歸納為以下三種情況:

1) 格栅表面與土的磨擦作用;

2) 格栅孔眼對土的“鎖定”作用;

3) 土對格栅肋條的被動阻抗作用。

上述三種作用均能充分約束土顆粒的側向位移,從而,大大的增加了土體的自立穩定性,至于這三種作用在土體中各自發揮的程度将随格栅種類,開孔大小,土顆粒級配等因素而定。

2. 土工格栅的力學效應

土工格栅是通過獨特的工藝過程使聚合物的長鍊碳氫分子沿拉伸方向重新排列一直線,因而具有較高的抗拉強度和較低的延伸率,土工格栅的抗拉強度已接近于軟鋼,再加之孔眼對土的鎖定作用,土對栅肋的被動阻抗作用,使得土對工格栅在土中抗拔能力或格栅對土的加固效果明顯高于其他加筋構件。另外,如控制土工格栅的設計應變(延伸率)在10%以下,土工格栅幾乎不産生蠕變。由此可見,土工格栅作為加筋材料有比其他土工加筋産品更優良的力學性能。

3. 土工格栅加筋土的作用

1) 提高地基承載力

2) 限制土體的側向位移

3) 擴散應力,在基礎底下軟弱地基中換填一定厚度的砂墊層可将基底壓力擴散以滿足軟弱地基取載力,如果将砂墊層改為土工格栅加筋砂土墊層則效果會更好。加筋砂土墊層的應力擴散角大約為70度,這比未加筋砂土墊層的應力擴散角僅為30度要大得多。

4. 土工格栅的耐久性

制造土工格栅的原材料為聚丙烯或高密度聚乙烯,影響二者老化的主要因素是光幅照———紫外線,上海光學精密機械研究所的檢測表明,在3CM厚的水泥闆屏蔽下紫外線幅照強度僅為白天蔽陰處的33億分之一,土工格栅深埋于碾壓密實的填土中,紫外線幅照幾乎等于零,且常固産品加入一定的防紫外線,抗老化助劑,在實驗室經紫外線照射後,拉伸強度無明顯變化。另外,實驗資料表明,一般酸堿溶液對聚乙烯、聚丙烯均無影響,完全可以滿足永久性工程需要。

二、應用領域:

1. 加固軟弱地基

用土工格栅加固的軟弱地基不隻限于泥沼及軟土地基,基他凡是地基承載力,沉降不能滿足構築物要求的雜填土、沖填土地基等均可采用土工格栅進行加固,采用土工格栅加固軟弱地基可迅速提高地基承能力200~400Kpa,并且控制地基沉降發展的效果也明顯優于土工網。

2. 加固公路路基

土工格栅對道路基層的側限作用能有效地将荷載分布到更寬的底基層上,因此基層的厚度可減少50%,使用壽命可延長3倍,同時,土工格栅還可以提高基層承受住複荷載的能力,降低往複荷對基層和底層所産生的泵吸作用,試驗表明,土工格栅加筋基層增加往複荷載能力作用的次數可在3倍以上。

3. 加筋瀝青或水泥路面

土工格栅鋪設在瀝青或水泥鋪層底部,可減少車轍深度,延長路面抗疲勞幫命,還可以減少瀝青或水泥鋪面厚度,以節約成本。

4. 加固路堤邊坡及擋土牆

傳統的路堤壩尤其是高路堤的填築往住需要超填且路肩邊緣不易壓實,從而導緻後期邊坡雨水浸襲,坍塌失穩的現象時有發生,同時需要較緩的邊坡,占地面積大,擋土牆也有同樣的問題,采用土工格栅對路堤邊坡或擋土牆進行加固可減少二分之一占地面積,延長使用壽命,降低造價20~50%。

5. 加固江河海堤

可做成石籠,再與格栅并用,防止堤壩被海水部刷造成塌陷,石籠具有滲透性,能減緩海浪沖擊,延長堤壩壽命,并能節省大量材料,節省人力物力,并能縮短工期。


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