土工格栅在道路工程中的应用
目前,在国外市场上出售的土工格栅,有土工网格、单轴格栅、双轴格栅和熔接条带格栅。
土工网格是由按一定角度交叉的两组近圆形聚合物网绳,构成孔口呈菱形或矩形的一种开口土工织物。通常在相交处将网绳部分融化并卷起来形成热粘接。两组网绳的交角一般为60~90°。有时,在加工某些网格的同时,还将其径度拉伸,目的是提高其弹性模量。一般情况下,土工网格的强度介于2~10kN/m之间。
土工格栅是利用聚合物片加工而成。第一步是在聚合物片上按一定格式精确打孔。然后在徐徐加热的同时,使聚合物片沿一个方向拉伸,从而使聚合物的长链分子沿拉伸方向排列,使格栅在该方向有较高的抗拉强度。若加工到此结束,即形成窄矩形孔口的单轴格栅。在经过第二个拉伸阶段,即沿横向拉伸单轴格栅。可制成另一种形式的孔口较正的双轴格栅。格栅的抗拉强度是网格的5~10倍。
新发展的一种熔接条带格栅,是由两条土工织物带布置成90°角而组成,条带交接面财通热熔粘接。
土工格栅性质均匀、变形强度高、刚度大、韧性好、耐腐蚀、摩擦系数高、与土之间的连锁作用强、能再较短时间内发挥其加筋作用。土工格栅在道路工程中的应用,可用于处理软基,加筋路堤和挡墙,加固临时道路,用作基层和面层件的介面层防止基层裂缝反射,用于排水,保护岩石表面等。在工地上裸露使用土工格栅时,其使用寿命为20年,最长可达30年,如加土覆盖或加保护层,使用寿命可达100年以上。
一. 改善软土基德承载能力
目前国内外处理软土地基的方法很多,如碾压夯实法、排水固结法、拌入法、化学加固法、振动挤密法、加筋法、换土法、减轻自重法等。道路通过软土路基,一般的简单处治方法是换土或在软基上铺一层砾石层后压实。粒料基层,这样不但能够保证粒料与基土不相混,而且由于格栅与粒料间咬合作用加强,基层具有抗拉强度,从而改善软土基的承载能力。
二. 加固路堤和挡墙
加固土是由压实土、水平加固层和防土侵蚀切面组成的一种复合结构材料。土工格栅结构用于加固土是一种很有效的方法,因为格栅与土体发挥几号的相互作用。加固土中的格栅提供给土体—内聚力,完全适用于修建挡墙和路堤。格栅加固挡墙和路堤,其填土可用较差的当地材料,并可增加路堤边坡的陡度。
使用土工格栅加筋路堤,是在路堤填土体内水平层状铺设格栅,在路堤边坡表面将格栅卷入土内,如此反复进行。设计方法应考虑:加固格栅的布置——格栅加固长度、格栅层的垂直距离;路堤填土和孔隙水压力。
三. 作基层和面层间的介面层防止基层裂缝反射
在沥青路面基层上(包括旧开裂沥青路面和水泥混凝土路面作基层),布置一土工格栅介面层,其上再铺筑设计厚度面层,这样铺筑的路面,对防止基层裂缝反射,减小路面车辙,延长路面寿命具有显著的效果。土工格栅界面层,能起到这样的作用,这可能主要与格栅属“劲度”类型材料有关。
四. 加固临时道路
临时道路包括工地出入道路、开伐森林道路、农用道路、采石场道路、军事工程用道路等。对于这些道路只需作简单的结构设计,就可通行车辆、施工机械和其他装载设备。
土工格栅加固临时道路,是在经简单处理的天然地基上直接铺设格栅,后再其上铺筑一定厚度的碎石和土(或砂),经压实后即可通行车辆。格栅所起的作用时防止铺筑的碎石与路基土相互掺混,同时起到较好分散荷载的作用,从而改善路面结构的受力状态。
五. 用作土体的排水层
高齿型格栅是用作复合排水系统——排水片的理想芯材。排水系统是由两层无纺土工织物或土工膜间夹高齿型格栅构成的。为保证芯材在深土层的高燕下保持其导水性,格栅的孔径尺寸限定为6mm左右,这个尺寸能使大多数土工织物结构不致变形过大。在10Kn/m2土压力作用下(相当于填土层30m的土压力),导水率为0.4L/s。m。水通过排水芯材流入集水管,再进入排水系统。
排水片系统可取代传统的暗沟排水,从而有效地降低路基土中的底下水位;可用于土坡的坡脚和坡顶以改善水位条件,增加土坡的稳定性;也可布置在桥台基础后面,用来减少填土中引起的过大水压。
六. 保护岩石坡面
土工格栅可用于易碎岩面的防侵蚀和防止小量的岩崩。格栅的强度和柔性足以使其与岩壁多变外形相贴合。格栅用于岩面防护,是一种加固装置而不是安全网,因此在固定网格材料前,应消除松散的岩块。岩面上布置的格栅可用镀锌岩钉和大垫圈一起固定,以起到保护岩石边坡的作用。
七. 总结
国外自60年代末开发出土工格栅以后,在土木工程界得到了广泛的应用,收到了很好的效果。国内引进并生产土工格栅,已在铁路、机场、道路等工程方面开始使用。土工格栅具有抗拉强度高、与填土作用效果好、耐久性强、施工简便等特点,故在道路工程中用作加固土体材料,具有很强的竞争力。国内道路工程界应重视对土工格栅这种新型材料的开发、研究和应用。
关键词:土工加筋带,玻纤加筋带,钢塑加筋带,加筋土挡墙,加筋土垫层,SBJD/GF-5025,JPF-5025,JPS-3025,土工胞腔袋,生态袋反包,边坡治理
陕西金路工程材料有限公司主要生产经营:SBJD/GF土工筋带,JPF土工筋带,JPS土工筋带,TG土工筋带,CAT土工筋带,土工格栅,土工生态袋。 产品主要用于公路,铁路,煤炭,电力,水利,工业与民用建筑物的软地基处理,边坡以及支挡工程。