新型土工格栅的力学性能及应用前景.pdf

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1、第1期(总第226期)山西交通科技NO．12014年2月SHANXISCIENCE&TECHNoLoGYofCoMMUNICATIoNSFeb．新型土工格栅的力学性能及应用前景王敬(山西省高速公路开发有限公司，山西太原030006)摘要：介绍了新型三向土工格栅在性能上相对于双向土工格栅的优越性。三向土工格栅不仅改进了肋条的截面和网孔的形状，而且增强了节点的整体性和有效性。三向土工格栅在三个方向上都具有很高的刚度，从而真正地做到接近各向同性材料，并能在360~范围内有效传递荷载。英国交通研究室的行车试验和英国建筑研究院的承载力试验分别证明了三向土工格栅在降低沉降

2、量和增强承载力方面有很大的提高。最后展望了三向土工格栅将会在桩承式路堤加筋、地基加固、铺面工程、铁道道床加筋和加筋土陡边坡等方面的应用前景。关键词：桩承式路堤；加筋；三向土工格栅；力学性能中图分类号：U417．115文献标识码：A文章编号：1006—3528(2014)01--0042-041,1三向特性0引言双向土工格栅主要在两个方向有拉伸刚度，而土工格栅是土工合成材料中发展很迅速的一个三向土工格栅的刚度在3个主方向，并通过稳定的种类，它是一种以高密度聚乙烯或聚丙烯塑料，包括三角形结构得到进一步加强，在3个方向上都具有玻璃纤维为原料加工形成开口的、类似格栅状

3、的产很高的刚度，从而真正地做到接近各向同性材料，并品，具有较大网孔。塑料土工格栅的发展，从20世纪能在360。范围内有效传递荷载。70年代未经拉伸处理的土工网发展到单向拉伸土对双向土工格栅和三向土工格栅分别在360。工格栅，再发展到双向拉伸土工格栅，直到今天的新范围内进行拉伸实验和对角方向行车实验，实验结型三向土工格栅，塑料土工格栅的力学性质越来越果测得的两种土工格栅的拉伸刚度和行车性能结果优良，广泛地应用于软基加固、加筋挡土墙和边坡防对比如图1所示。护等工程领域_l_。360。／o。传统的双向土工格栅是一种由聚乙烯、聚丙烯或其他聚合物为基体树脂，加入抗紫外线

4、剂等助剂，经热熔、挤出、拉伸等工艺生产而成的土工合成材料。新型三向土工格栅是国际坦萨土工合成材料有限公司发明的一种新产品，2009年引入我国。目前关于三向土工格栅的作用机理还在探讨中，本文简略讨论了新型三向土工格栅的力学性能和应用前景。1新型土工格栅的力学性能图1三向土工格栅和双向土工格栅的拉伸刚度和行车性能国外对双向土工格栅的主要特性进行相关测试从该图示试验结果分析可以得出如下结论：和研究后，确定出影响新型三向土工格栅加筋性能a1三向土工格栅比双向土工格栅在360。范围的主要因素有：肋条截面形状、肋条厚度、节点有效内的最小刚度有很大提高。性、网孔形状和尺寸、

5、平面刚度。b)双向土工格栅仅在两个方向有拉伸刚度，而收稿日期：2012—11-08；修回日期：2013—09—20作者简介：王敬(1982一)，女，山西五台人，助理工程师，2011年毕业于武汉理工大学建筑工程技术专业(函授)。·44·山西交通科技2014年第1期形，使变形更均匀。低应变时就发挥应有的强度，可以有效控制不均匀b)三向土工格栅比双向土工格栅具有更大的刚沉降。与传统解决方案相比，在保持性能不变的基础度和约束能力，增大了荷载扩散范围，增强了荷载的上，可减少粒料垫层厚度达40％，减少开挖量，较大扩散分布能力。程度地节省工程造价费。3．3铺面工程0．新型土

6、工格栅铺面加筋不仅可以用于软弱地基上的重载铺面工程，而且可以用于开裂的倾斜复合路基与混凝土路面上加铺沥青。_-0．对于诸如集装箱码头工程中常见的动态与静态．的极重荷载，由于土颗粒与土工格栅之间独特的互图5测试横断面的竖向位移锁作用，可以通过铺设多层加筋垫层系统构建刚性0．承载平台。这种刚柔相济的平台可有效地控制差异沉降并可横跨凹坑与空穴。另外多层加筋系统不仅可以改善填土的压实性，还可以减轻对敏感性地基的扰动或削弱。对于道路与机场的沥青铺面工程，使用新型土工格栅可以降低工程维修费用和延长铺面使用寿图6测试横断面的竖向应力命。相比于双向土工格栅，新型土工格栅可减薄

7、沥青3新型土工格栅的应用前景厚度达40％，可减小车辙深度达70％。新型土工格栅还可以在很大程度上延缓反射裂缝的产生。此外三向土工格栅独特的网孑L形状、节点以及肋条在沥青铺面工程中可采用相应的复合材料封住沥青截面使其性能有较大程度的提高。三向土T格栅的底层，阻止水进入，延长铺面寿命。三向特性和较强平面刚度等性能特点都可以在实际3．4铁道路床加筋工程应用以获取更好的工程效果。尤其是整体平面建在软基上的铁路道床经常发生相对较快的永刚度的提高可以提高承载力、扩散应力和减小沉降久性沉降，导致了昂贵的、破坏性的、频繁的维修工量。三向土_T=格栅可以在以下方面得到广泛的应用

8、。作。足尺实验研究表明，软土路基上采用