土工格栅应用原理

土工格栅2022-05-23涤纶土工格栅562
土工格栅应用原理

1.土工格栅的力学效应

土工格栅通过独特的工艺流程,将聚合物的长链碳氢分子沿拉伸方向排列成一条直线,因此具有较高的拉伸强度和较低的伸长率。土工格栅的抗拉强度接近低碳钢。此外,孔洞对土体的锁定作用和土体对网格肋的被动抗力作用,使得土体对土体中工业网格的抗拔力或网格对土体的加固效果明显高于其他加固构件。此外,如果土工格栅的设计应变(伸长率)控制在10%以下,土工格栅几乎不会蠕变。由此可见,土工格栅作为一种加筋材料,比其他土工加筋产品具有更好的力学性能。

土工格栅的性能特点;

2.土工格栅加固土壤的机理

土工格栅对土壤的加固机理在于土工格栅与土壤的相互作用。一般认为,这种相互作用可以概括为以下三种情况:

1)格栅表面与土壤之间的摩擦力;

2)网格孔对土壤的“锁定”效应;

3)土壤对格栅筋的被动阻力。

以上三种效应可以充分抑制土体颗粒的侧向位移,从而大大增加土体的自撑稳定性。至于这三种效应在土壤中的作用程度,取决于网格类型、开口大小和土壤颗粒级配等因素。

3.土工格栅加筋土的作用

1)提高地基承载力

2)限制土的侧向位移

3)扩散应力:在地基下的软基中更换一定厚度的砂垫层,可以分散基底压力,满足软基的受力。如果将砂垫层改为土工格栅加筋砂垫层,效果会更好。加筋砂垫层的应力扩散角约为70度,比只有30度的未加筋砂垫层大得多。

钢塑土工格栅

4.土工格栅的耐久性

土工格栅的原材料是聚丙烯或高密度聚乙烯,影响两者老化的主要因素是紫外线辐射。上海光学精细机械研究所的检查显示,在3CM厚水泥板的遮挡下,白天的紫外线辐射强度只有阴处的33亿倍。土工格栅深埋在压实的填土中,紫外线辐射几乎等于零。此外,永久产品的拉伸强度在实验室紫外线照射后没有明显变化。此外,实验数据表明,通用酸碱溶液对聚乙烯和聚丙烯没有影响,完全可以满足永久工程的需要。

应用程序域:

1.加固软基

土工格栅加固软弱地基不仅限于淤泥和软土地基,对于沉降不能满足结构要求的杂填土和冲填土地基,也可采用土工格栅进行加固。采用土工格栅加固软弱地基,可快速提高地基承载力200~400Kpa,控制地基沉降发展的效果明显优于土工织物。

2.加固公路路基

土工格栅对道路基层的侧向限制作用,可以有效地将荷载分散到较宽的底基层,因此基层厚度可减少50%,使用寿命可延长3倍。同时,土工格栅还可以提高基底承受复杂荷载的能力,减少往复荷载对基底和底部的泵送作用。试验表明,土工格栅加筋地基的往复荷载能力提高次数可达3次以上。

3.加固河流和海堤

可以做成石笼,可以和格栅一起使用,防止海水冲刷造成大坝坍塌。石笼具有渗透性,可以减缓海浪的冲击,延长大坝的寿命,节省大量材料,节省人力物力,缩短工期。

4.增强沥青或水泥路面

在沥青或水泥路面底部铺设土工格栅,可以减少车辙深度,延长路面疲劳寿命,减少沥青或水泥路面厚度,节约成本。

5.加固路堤边坡和挡土墙

传统的路堤,尤其是高路堤,需要过量填筑,路肩边缘不易压实,导致后期边坡浸水、坍塌失稳。同时需要缓坡,占地面积大,挡土墙也有同样的问题。采用土工格栅加固路堤边坡或挡土墙,可减少一半占地面积,延长使用寿命,降低成本20~50%。

标签: 格栅

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