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2塑料土工格柵的性能 塑料土工格柵根據(jù)高分子聚合物的物理特性,在一定溫控條件下作定向拉伸,故在拉伸方向強(qiáng)度很高,抗拉強(qiáng)度可高達(dá)100~200MPa ,屈服伸長(zhǎng)率只有4%~10%,接近低碳鋼水平,大大優(yōu)于傳統(tǒng)的或現(xiàn)有的加筋材料,是非常理想的土木工程加固、加筋增強(qiáng)體合成材料。2.1塑料土工格柵的結(jié)構(gòu)特性 塑料土工格柵呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),孔與孔之間由肋條和節(jié)點(diǎn)構(gòu)成,肋條處是經(jīng)拉伸取向的高分子材料,具有較高的拉伸強(qiáng)度和較低的伸長(zhǎng)率,節(jié)點(diǎn)處厚度較大,對(duì)土料顆粒具有側(cè)向阻止作用。由于其柵肋較粗、強(qiáng)度高,不易發(fā)生網(wǎng)眼斷裂,從而能大大提高抗尖石刺破能力;網(wǎng)孔穩(wěn)定性好,對(duì)粗粒土有較強(qiáng)嵌鎖作用,增大了土工格柵與填料的剪切阻力。 2.2塑料土工格柵的一般性能 塑料土工格柵具有較大的取向度和結(jié)晶度,因此拉伸后的拉伸強(qiáng)度比未拉伸前可提高5~10倍,而伸長(zhǎng)率只為原來(lái)的10%~15%。塑料土工格柵的加固在于格柵與土基的相互作用,可歸納為3種情況:(1)格柵表面與土粒的摩擦作用;(2)土粒對(duì)格柵筋肋的被動(dòng)阻抗作用;(3)格柵孔眼對(duì)土基的“鎖定”作用。這3種作用均能充分約束土粒的側(cè)向位移, 從而大大增加土體的穩(wěn)定性,其與格柵隔離作用同時(shí)存在可使格柵的加固效果明顯提高。在土基中鋪設(shè)塑料土工格柵形成加筋土后,塑料土工格柵對(duì)土基的加固作用主要表現(xiàn)在提高土基承載力、限制土體的側(cè)向位移、擴(kuò)散應(yīng)力3個(gè)方面[6]。2.3塑料土工格柵的蠕變性能 塑料土工格柵的蠕變特性是指在一定時(shí)期內(nèi),在允許有10%變形量的情況下格柵所能承受恒定載荷的能力。蠕變特性的確定對(duì)格柵在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)預(yù)測(cè)格柵的長(zhǎng)期強(qiáng)度方面有很重要的意義[6]。按照ISO 13431-1999測(cè)試塑料土工格柵的蠕變特性,結(jié)果通常表示為應(yīng)變與時(shí)間對(duì)數(shù)之間的關(guān)系圖表,可以獲得不同應(yīng)力水平下的材料蠕變系數(shù);根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用外推法計(jì)算蠕變極限強(qiáng)度。但是由于蠕變?cè)囼?yàn)周期太長(zhǎng),試驗(yàn)一般至少需要1000h ,甚至幾十年以上。因此,有人提出了將塑料土工格柵的拉伸蠕變特性和拉伸強(qiáng)度等關(guān)聯(lián)起來(lái),并希望通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明其相關(guān)性,由此通過(guò)短期測(cè)試達(dá)到預(yù)測(cè)塑料土工格 作者簡(jiǎn)介:張萌(1982—),女,碩士。 328科技視界SCIENCE &TECHNOLOGY VISION 柵的長(zhǎng)期設(shè)計(jì)強(qiáng)度的目的,此類方法有待進(jìn)一步研究。2.4塑料土工格柵的耐候性和長(zhǎng)期性能 塑料土工格柵主要由聚乙烯(聚丙烯)、穩(wěn)定劑、抗氧劑、紫外光屏蔽劑等構(gòu)成,從聚乙烯和聚丙烯的微觀結(jié)構(gòu)來(lái)看,其水蒸氣透過(guò)率非常低。研究發(fā)現(xiàn),兩者對(duì)酸、堿、鹽等都異常穩(wěn)定,因此,塑料土工格柵具有優(yōu)異的耐候性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。 3 塑料土工格柵的應(yīng)用 3.1 軟地基加固 凡是承載力、沉降量不能滿足建筑物要求的雜填土、沖填土地基等均可采用塑料土工格柵進(jìn)行加固。塑料土工格柵加筋土墊層的承載力可達(dá)200~400kPa ,完全可滿足一般建筑物或施工機(jī)具對(duì)地基承載力的要求[7-9]。用于軟地基加固時(shí),塑料土工格柵加筋墊層一般布置于地基表面或淺層區(qū)。與砂墊層聯(lián)合使用可以對(duì)地基起加筋補(bǔ)強(qiáng)作用,減少路基底部的差異沉降。3.2路面處理 塑料土工格柵對(duì)道路基層的側(cè)限作用能有效地將載荷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。塑料土工格柵還可提高基層承受往復(fù)載荷的能力,降低往復(fù)載荷對(duì)基層和底層所產(chǎn)生的泵吸作用。加固公路路面的塑料土工格柵一般宜鋪在面層或基層的下部。3.3加筋支擋工程 塑料土工格柵在土中的摩擦作用比其它加筋構(gòu)件大得多;同時(shí)格柵是席墊式形狀,可與土體充分接觸,產(chǎn)生較大的隔離和加筋效應(yīng)。因此,塑料土工格柵是加筋擋土墻的理想構(gòu)件,采用塑料土工格柵修筑加筋擋土墻可使墻面承受的側(cè)向壓力減小,從而大大減小墻面的側(cè)向變形,使整個(gè)加筋擋土墻更加穩(wěn)定、美觀。另外,塑料土工格柵比土工帶更容易鋪設(shè)安裝,施工速度快,施工質(zhì)量更容易得到保證。3.4不同沉降量基礎(chǔ)間的過(guò)渡處理
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