土工格柵的應(yīng)用原理

一、性能特點(diǎn)：

1．土工格柵加固土的機(jī)理

      土工格柵對(duì)土的加固機(jī)理存在于格柵與土的相互作用中，一般認(rèn)為，這種相互作用可歸納為以下三種情況：

      1）格柵表面與土的磨擦作用；

      2）格柵孔眼對(duì)土的“鎖定”作用；

      3）土對(duì)格柵肋條的被動(dòng)阻抗作用。

      上述三種作用均能充分約束土顆粒的側(cè)向位移，從而，大大的增加了土體的自立穩(wěn)定性，至于這三種作用在土體中各自發(fā)揮的程度將隨格柵種類(lèi)，開(kāi)孔大小，土顆粒級(jí)配等因素而定。

2．土工格柵的力學(xué)效應(yīng)

      土工格柵是通過(guò)獨(dú)特的工藝過(guò)程使聚合物的長(zhǎng)鏈碳?xì)浞肿友乩�伸方向重新排列一直線，因而具有較高的抗拉強(qiáng)度和較低的延伸率，土工格柵的抗拉強(qiáng)度已接近于軟鋼，再加之孔眼對(duì)土的鎖定作用

 

，土對(duì)柵肋的被動(dòng)阻抗作用，使得土對(duì)工格柵在土中抗拔能力或格柵對(duì)土的加固效果明顯高于其他加筋構(gòu)件。另外，如控制土工格柵的設(shè)計(jì)應(yīng)變（延伸率）在10%以下，土工格柵幾乎不產(chǎn)生蠕變。由此可見(jiàn)，土工格柵作為加筋材料有比其他土工加筋產(chǎn)品更優(yōu)良的力學(xué)性能。

3．土工格柵加筋土的作用

      1）提高地基承載力

      2）限制土體的側(cè)向位移

      3）擴(kuò)散應(yīng)力，在基礎(chǔ)底下軟弱地基中換填一定厚度的砂墊層可將基底壓力擴(kuò)散以滿足軟弱地基取載力，如果將砂墊層改為土工格柵加筋砂土墊層則效果會(huì)更好。加筋砂土墊層的應(yīng)力擴(kuò)散角大約為

 

70度，這比未加筋砂土墊層的應(yīng)力擴(kuò)散角僅為30度要大得多。

4．土工格柵的耐久性

      制造土工格柵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(xué)精密機(jī)械研究所的檢測(cè)表明，在3CM厚的水泥板屏蔽下紫外線幅照強(qiáng)度僅為白天蔽陰處

 

的33億分之一，土工格柵深埋于碾壓密實(shí)的填土中，紫外線幅照幾乎等于零，且常固產(chǎn)品加入一定的防紫外線，抗老化助劑，在實(shí)驗(yàn)室經(jīng)紫外線照射后，拉伸強(qiáng)度無(wú)明顯變化。另外，實(shí)驗(yàn)資料表明，一

 

般酸堿溶液對(duì)聚乙烯、聚丙烯均無(wú)影響，完全可以滿足永久性工程需要。

二、應(yīng)用領(lǐng)域：

      1．加固軟弱地基

      用土工格柵加固的軟弱地基不只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(gòu)筑物要求的雜填土、沖填土地基等均可采用土工格柵進(jìn)行加固，采用土工格柵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(fā)展的效果也明顯優(yōu)于土工網(wǎng)。

      2．加固公路路基

      土工格柵對(duì)道路基層的側(cè)限作用能有效地將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(zhǎng)3倍，同時(shí)，土工格柵還可以提高基層承受住復(fù)荷載的能力，降低往復(fù)荷對(duì)基

 

層和底層所產(chǎn)生的泵吸作用，試驗(yàn)表明，土工格柵加筋基層增加往復(fù)荷載能力作用的次數(shù)可在3倍以上。

      3．加筋瀝青或水泥路面

      土工格柵鋪設(shè)在瀝青或水泥鋪層底部，可減少車(chē)轍深度，延長(zhǎng)路面抗疲勞幫命，還可以減少瀝青或水泥鋪面厚度，以節(jié)約成本。

      4．加固路堤邊坡及擋土墻

      傳統(tǒng)的路堤壩尤其是高路堤的填筑往住需要超填且路肩邊緣不易壓實(shí)，從而導(dǎo)致后期邊坡雨水浸襲，坍塌失穩(wěn)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，同時(shí)需要較緩的邊坡，占地面積大，擋土墻也有同樣的問(wèn)題，采用

 

土工格柵對(duì)路堤邊坡或擋土墻進(jìn)行加固可減少二分之一占地面積，延長(zhǎng)使用壽命，降低造價(jià)20~50%。

      5．加固江河海堤

      可做成石籠，再與格柵并用，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(zhǎng)堤壩壽命，并能節(jié)省大量材料，節(jié)省人力物力，并能縮短工期。