土工格柵與土工網(wǎng)隨著我國國民經(jīng)濟的高速增長,我國基礎(chǔ)設(shè)施特別是高速公路的建設(shè)得到高速發(fā)展。在建設(shè)中,遇到的各種特殊地質(zhì)現(xiàn)象和不良地質(zhì)現(xiàn)象(如軟土、膨脹土、滑坡、泥石流)越來越多,高路堤和高邊坡隨處可見,因而為利用新材料與新技術(shù)處理以上問題提供了機會。近幾年中,我省公路建設(shè)中大量利用了土工格柵和土工網(wǎng),本章將重點介紹土工格柵和土工網(wǎng)的概念、制造工藝和性能,以便我們的設(shè)計、施工、管理人員加以區(qū)別。3.1?土工格柵土工格柵是經(jīng)過拉伸形成的具有方形或矩形格柵的聚合板材,常用作加筋土結(jié)構(gòu)的筋材或土工復(fù)合材料的筋材等。圖1?土工格柵的形狀及細部??土工格柵的制造過程是在經(jīng)擠壓制出的聚合物板材(原料目前多為聚丙烯或高密度聚乙烯)上沖孔,孔的形狀、大小及布置按終制成的土工格柵產(chǎn)品確定,然后施行定向拉伸。
單向拉伸格柵只沿板材長度方向拉伸制成,雙向拉伸格柵則是繼續(xù)將單向拉伸的格柵再在與其長度垂直的方向拉伸制成。格柵制造中聚合物的高分子隨加熱延伸過程而重新排列定向。土工格柵產(chǎn)品的規(guī)格品種在國外較多,我國的重慶慶蘭塑料制品有限公司生產(chǎn)的土工格柵也得到 認可,其它一些廠商也開始試制。3.1.2?土工格柵的一般特性a.?力學(xué)性能格柵由于制造過程中經(jīng)過了定向拉伸,使聚合物分子沿拉伸方向定向排列,加強了分子鏈間的聯(lián)結(jié)力,大大提高了其抗拉強度(可較未拉伸前提高5～10倍),而延伸率卻只為原板材的10～15%。土石料在格柵網(wǎng)格內(nèi)互鎖力增高,它們之間的摩擦系數(shù)也顯著增大(可達0.8～1.0)。圖2為幾種材料拉伸強度,延伸率曲線,可以看出聚合物格柵的抗拉強度已接近于軟鋼的抗拉強度。

在我國部頒標(biāo)準中定義為聚合物材料經(jīng)過定向拉伸形成的具有開孔網(wǎng)格較高強度的平面網(wǎng)狀材料[1]。他廣泛應(yīng)用于公路建設(shè)的路堤加筋、過濾排水、路基臺背填土加筋路基防護、路面裂縫防護等工程,在機場、水利工程中也得到普遍應(yīng)用。無機材料?；慕?jīng)過改性瀝青浸固處理,具有抗拉強度大,彈性模量高,延伸率低(3%),相容性好,無變形(尺寸形態(tài)穩(wěn)定),施工便捷,整體連續(xù)性好,成本低等優(yōu)點,更具有耐高溫(工作溫度在100℃～280℃)、抗寒冷、耐老化、抗腐蝕等多種性能。由于他具有密度小,強度高,防腐性能強,耐沖擊力強等特點,他與土體、混凝土或瀝青等結(jié)合使用,能大幅度提高路面、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)層中的抗拉強度,有效減少病害,延長其使用壽命。
玻璃纖維強度/重量比要比鋼大,在200℃時其彈性模量與瀝青混凝土模量比高達20∶1,為防止反射提供了足夠的強度。玻璃纖維土工格柵的應(yīng)力應(yīng)變圖實際上近似一垂直直線,這表明材料具有很高的抗變形能力,斷裂時其延伸率小于3%。作為增強材料,具備在長期荷載的情況下抵抗變形的能力即抗蠕變性是極為重要的,玻璃纖維不會發(fā)生蠕變,這保證產(chǎn)品能夠長期保持性能。玻璃纖維土工格柵在后處理工藝中涂覆的材料是針對瀝青混合料設(shè)計的,每根纖維都被充分涂覆,與瀝青具有很高的相容性,從而確保了玻璃纖維土工格柵在瀝青層中不會與瀝青混合料產(chǎn)生隔離,而是牢固的結(jié)合在一起。玻璃纖維的熔點是在℃以上,對160℃熱鋪瀝青無任何影響。其他材料的彈性模量均受溫度影響,如碳纖、鋼筋、滌綸纖維等在斷裂強力之前由于溫度的影響,發(fā)生伸長,影響反射裂縫的防止。