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什么是單向塑料土工格柵:
單向塑料土工格柵是以高密度聚乙烯(HDPE)為原材料,經(jīng)擠出壓成薄板再沖規(guī)則孔網(wǎng),然后縱向拉伸而成的土工格柵。 二、單向塑料土工格柵有什么特性
單向塑料土工格柵高分子成定向線性狀態(tài)并形成分布均勻、節(jié)點強度高的長橢圓形網(wǎng)狀整體性結(jié)構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)具有相當(dāng)高的抗拉強度和剛性,給土壤提供了理想的力的承擔(dān)和擴散的連鎖系統(tǒng)。
單向塑料土工格柵的突出優(yōu)點是在長期持續(xù)載荷作用下變形(蠕變)的傾向很小,抗蠕變強度大大優(yōu)于其它材料的土工格柵,對于提高工程使用壽命具有重要作用。
格柵網(wǎng)孔與土體之間的咬合和互鎖作用,構(gòu)成了一個的應(yīng)力傳遞機構(gòu),使局部載荷能迅速有效地擴散到大面積的土體中去,從而實現(xiàn)降低局部破壞應(yīng)力,提高工程使用壽命之目的。
單向塑料土工格柵的工程應(yīng)用:
單向塑料土工格柵是一種高強度土工合成材料。廣泛應(yīng)用于堤壩、隧洞、碼頭、公路、鐵路、建筑等領(lǐng)域。
其主要用途如下:
增強路基,可有效地分配擴散載荷,提高路基的穩(wěn)定性和承載力,延長使用壽命;
可承受更大的交變載荷; 防止路基材料流失造成的路基變形、開裂;
使擋土墻后的填土自承能力提高,減少擋土墻的土壓力,節(jié)省費用,延長使用壽命,并降低維修費用;
結(jié)合噴錨混凝土施工方法進行邊坡維護,不僅可節(jié)省30%—50%的投資,而且可以縮短工期一倍以上;
在公路的路基和面層中加入土工格柵,可以降低彎沉,減少車轍,推遲裂縫出現(xiàn)時間3—9倍,可減少結(jié)構(gòu)層厚度達36%; 適用于各種土壤,無需異地取材,省工省時;




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瀝青土工膜:主要成分為瀝青合成的土工膜。皂土土工膜:主要成分為粉未或顆粒性皂土的土工膜,通常叫作土工合成材料粘土墊。土工格柵:加工成單向或雙向片狀的聚合物結(jié)構(gòu),由內(nèi)部成分連接的一般網(wǎng)組成,可以是擠壓、粘接或交織連接,開口比組份要大,用于土工技術(shù)、環(huán)境、水工和運輸工程。單向土工格柵:一個方向(縱向或橫向)的拉伸強度比另一個方向大得多的土工格柵。雙向土工格柵:縱向和橫向兩個方向的拉伸強度相差不多的土工格柵。擠壓土工格柵:單向或雙向拉伸擠壓而成的整體式土工格柵。粘接土工格柵:通常以直角粘接一根或多根紗線,單纖維或其它物質(zhì)加工而成的土工格柵。土工網(wǎng):加工成片狀的聚合物結(jié)構(gòu),由內(nèi)部相互重疊的筋狀規(guī)則網(wǎng)組成,開口通常比組份要大,用于土工技術(shù)、環(huán)境、水工和運輸工程。
土工墊:加工成片狀的聚合物結(jié)構(gòu),由無規(guī)律的纖維、紗線、單纖維、帶或其它成分(可以是加熱或機械連接的)網(wǎng)構(gòu)成,開口通常比組份要大,用于土工技術(shù)、環(huán)境、水工和運輸工程。土工格室:峰窩狀聚合物結(jié)構(gòu),由經(jīng)擠壓,粘接或其它方法連接成的帶狀并有規(guī)律的網(wǎng)組成,用于土工技術(shù)、環(huán)境、水工和運輸工程。復(fù)合土工材料:組合好的聚合物材料,呈片狀或帶狀,其組成成分至少有一種為土工合成材料,用于土工技術(shù)、環(huán)境、水工和運輸工程。生物墊:可滲透的自然聚合物材料,呈片狀,通常有一層或兩層合成或自然網(wǎng)格粘結(jié)的纖維(稻草、可可、劍麻或其它組成),用于土工技術(shù)、環(huán)境、水工和運輸工程。生物網(wǎng):可滲透的自然聚合物材料,呈片狀,由有規(guī)律的交錯或打結(jié)的紗線構(gòu)成,其開口通常比組份要大,用于土工技術(shù)、環(huán)境、水工和運輸工程。




玻璃纖維土工格柵耐低溫性能也非常優(yōu)良,在℃時強力亦不受任何影響。玻璃纖維土工格柵經(jīng)表面特殊處理后,能防止各類物理磨蝕和化學(xué)侵蝕,還能抗生物侵蝕和氣候變化,保證其性能不受影響。瀝青混凝土集料穿過玻璃纖維土工格柵結(jié)構(gòu),形成了一個復(fù)合的力學(xué)嵌鎖體系,這種限制區(qū)域阻礙了集料的運動,瀝青混合料可以得到更好的壓實,獲取更大的承載能力,并能提高傳荷能力,減少變形,增強瀝青混凝土路面,使其具有優(yōu)良的結(jié)構(gòu)強度,所以玻璃纖維土工格柵在道路罩面中起到了骨架作用。路基是公路系統(tǒng)中重要的結(jié)構(gòu)組織之一,在運輸工具變應(yīng)力的作用下,基礎(chǔ)層局部地域承受較大的應(yīng)力和應(yīng)變,因長時間局部地域受應(yīng)力變化,基礎(chǔ)層開始出現(xiàn)沉降、位移、開裂等現(xiàn)象。
采用經(jīng)特殊處理的玻璃纖維土工格柵,能使基礎(chǔ)層的整體強力大大提高,其作用就像鋼筋增強水泥混凝土一樣。直變形向水平方向擴散以致其上部填料的抗剪切變形能力得以充分發(fā)揮,使得軟土地基表面的承載區(qū)大大增強,從而提高地基的承載力。(2))提高路基的穩(wěn)定性。(3))減小施工期填土的大量下沉,節(jié)約土石方。(4))調(diào)整不均勻沉降:①玻璃纖維土工格柵的拉應(yīng)力作用使界面以下土體的豎向應(yīng)力減小,從而使土體豎向壓縮變形減小。②由于預(yù)拉和差異沉降導(dǎo)致玻璃纖維土工格柵的變形,這一拉應(yīng)力由界面剪應(yīng)力平衡。界面剪應(yīng)力使基礎(chǔ)沉降區(qū)域產(chǎn)生一定大小的隆起變形,這一隆起變形部分抵消了基礎(chǔ)或路基的沉降。動所傳遞的能量,因而具有良好的抗震性。
在公路與城市道路建設(shè)中,經(jīng)常需要對舊路進行改造,以滿足不斷增長的交通需求。為了充分利用舊有路面,并改善其路面使用性能,通常采用瀝青混凝土對舊路面進行罩面補強。隨著瀝青罩面層使用時間的增長,將會逐步出現(xiàn)各種病害,如疲勞開裂、車轍、低溫收縮開裂、由下臥層接縫或裂縫引發(fā)的反射裂縫等。路面鋪設(shè)玻璃纖維格柵后,能夠增加上面層層底的拉應(yīng)力,減小路表面彎沉值,加鋪格柵后裂縫的數(shù)量得到了控制,而且裂縫的寬度也得到了相應(yīng)的控制




在長期荷載的作用下,發(fā)生疲勞開裂。玻璃纖維土工格柵在瀝青罩面層中,能夠?qū)⑸鲜龅膲簯?yīng)力與拉應(yīng)力分散,在兩塊受力區(qū)域之間形成緩沖帶,在這里應(yīng)力逐步變化而不是突變,減少了應(yīng)力突變對瀝青罩面層的破壞。
同時玻璃纖維土工格柵的低延伸率減小了路面的彎沉量,保證了路面不會發(fā)生過渡變形。由于高溫下瀝青混凝土具有流變性,在受到荷載時,面層中沒有任何可以約束瀝青混凝土中集料運動的機制,造成瀝青面層的推移,這就是形成車轍的主要原因。在瀝青罩面層中使用玻璃纖維土工格柵,其在瀝青面層中起到骨架作用。瀝青混凝土中集料貫穿于格柵間,形成復(fù)合力學(xué)嵌鎖體系,限制集料運動,增加了瀝青罩面層中的橫向約束力,瀝青面層中各部分彼此牽制,防止了瀝青面層的推移,從而起到抵抗車轍的作用。通過在寧夏石中高速公路姚葉段(銀川段)進行試驗,認為在半剛性基層頂面設(shè)置預(yù)切縫防止反射裂縫效果明顯。同時,在預(yù)切縫上鋪設(shè)玻璃纖維土工格柵來改變車輛荷載和溫度作用下的受力狀態(tài),減少接縫處應(yīng)力集中,增加路面的整體剛度,提高瀝青面層的抗高溫能力[4]。
冬季氣溫低,嚴寒地區(qū)的瀝青混凝土遇冷收縮,產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過瀝青混凝土拉伸強度時,產(chǎn)生裂紋,在裂紋集中的地方產(chǎn)生裂縫,形成病害。玻璃纖維土工格柵在瀝青罩面層中的應(yīng)用,使得瀝青混凝土的拉伸強度大大提高,可以抵抗較大的拉應(yīng)力而不致發(fā)生破壞。另外,即使因為局部區(qū)域產(chǎn)生裂紋,使裂紋發(fā)生處的應(yīng)力過于集中,但經(jīng)玻璃纖維土工格柵的傳遞而逐漸消失,裂紋不再會發(fā)展成裂縫[5]。將土工格柵用于道路的不同部位時,可以使道路具有更好的性能或更長的使用期,或兩者兼有,主要功能包括玻璃纖維土工格柵用于路堤內(nèi)部加筋和側(cè)向加筋。該方面的進展是在路基施工過程中加入連續(xù)纖維,已有人進行過這方面的室內(nèi)和現(xiàn)場試驗。迄今,成功是將分散的纖維(典型的有聚丙烯)應(yīng)用于碎石路基中。

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