作為加筋材料常用的土工格柵自上世紀 60 年代末出現(xiàn)后,在土木工程中得到了廣泛應用,目前國內(nèi)已在鐵路、公路、機場、水利、港口等工程中開始大量使用。土工格柵具有抗拉強度高,延伸率低,與土石結(jié)合效果好,耐久性強,施工簡便等特點,主用途是改善土體的工程性能,起到加固和穩(wěn)定土體的作用。特別是對于加固軟弱土路基,土工格柵的應用能有效提高地基的承載力,增加擴散角,控制不均勻沉降。
下面小編為大家講一下土工格柵在軟土地基加固應用中的原理是什么
土工格柵在處理軟弱地基中的作用主要體現(xiàn)在兩個方面:一是提高地基承載力,減少沉降,增加地基穩(wěn)定性;二是增強土體的整體性及連續(xù)性,有效控制不均勻沉降。首先有必要說明一下土工格柵的具體力學作用機理。土工格柵對土的加固機理存在于格柵與土的相互作用中,一般認為,這種相互作用可歸納為以下三種情況:
格柵表面與土的磨擦作用;
格柵孔眼對土的“鎖定”作用;
土對格柵肋條的被動阻抗作用。
土工格柵是在聚丙烯(PP)或高密度聚乙烯(HDPE)等材料做成的板上打孔,然后加熱進行單向或雙向拉伸,提高高分子鍵的定向排列性,從而得到高強度、低延伸的補強材料。它與過去用擠壓成型 HDPE 熱焊成網(wǎng)相比較,抗拉強度為后者的 5~10 倍,初期接線變形系數(shù)是 4~10 倍,而破壞時的應變只有 10%~15%。土工格柵在抗化學藥品性、耐腐蝕性等方面性能表現(xiàn)較好,但存在紫外線照射易老化或使用溫度限制(-50℃~+80℃)等問題。在材料中摻入碳黑后,能提高其耐久性。單向塑料土工格柵是一種以高分子聚合物為主要原料,加入一定的防紫外線、抗老化助劑,經(jīng)過單向拉伸使原來分布散亂的鏈形分子重新定向排列呈線性狀態(tài),經(jīng)擠壓成薄板再沖壓成規(guī)則孔網(wǎng),然后縱向拉伸而成的高強度土工材料。這種過程中使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)具有相當高的拉伸強度和拉伸模量,抗拉強度達到100~200Mpa,接近低碳鋼的水平,大大優(yōu)于傳統(tǒng)的或現(xiàn)有的加筋材料。