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土工格栅的设计选择时应注意什么问题

发布日期:2020-12-22 15:10:25

随着土工格栅的大量涌现,越来越多的加筋土体工程(如加筋土挡墙、加筋路堤、软土加固、堤坝加固等)采用了不同类型的格栅材料(包括单向土工格栅双向土工格栅纺织格栅等等).但是,因为这些材料的生产工艺、原材料类型、质量控制手段、设计使用条件、施工状况等的不同,土工格栅的性能会有所差异.为此,本文就土工格栅的设计选择时应注意什么问题进行了论述.

土工格栅的设计选择时应注意什么问题

  1. 原材料性能

    土工格栅生产原材料主要是高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)。根据这两种原材料的性能特点,一般我们推荐单向土工格栅采用高密度聚乙烯(HDPE)生产,而双向土工格栅采用聚丙烯(PP)生产。

  2. 结构特点

    单向土工格栅是类椭圆形结构,双向格栅是方形结构: 这样的有孔结构使其原理主要是通过格栅与粒料的机械咬合作用来实现的,不是像土工布那样依据摩擦理论。所以这种理论要求土工格栅必须具有以下特点:(1)格栅筋和肋的总面积尽可能小于其孔的面积,才能保证机械咬合作用比较大;(2)格栅筋和肋的横截面厚度尽量大些且接触面钝些(最好是矩形),才能保证格栅的抗剪切作用能力得以充分发挥,同时粒料不容易被剪切破坏。

  3. 拉伸试验

    材料的拉伸试验方法和数据的准确性是设计人员进行材料选择时最为重要的考滤因素之一,因为土工格栅加筋土体是通过其与土体之间的机械咬合作用来实现的。根据美国GRI标准规定,拉伸试验数据的取得必须考虑格栅在土体中所受作用的传递关系。

  4. 拉伸特性

    土工格栅生产过程所用原材料大都是聚乙烯、聚丙烯、聚脂、聚酰胺、涤纶等高分子聚合物,这类材料的拉伸都存在弹性变形和塑性变形两个明显过程。设计人员在进行材料选择时,应参照其拉伸试验的应力---应变曲线上的弹性变形值来选择,而不应只根据厂家所提供的极限应力或断裂应力来选择。

    土工格栅的设计选择时应注意什么问题

  5. 老化问题

    高密度聚乙烯和聚丙烯都是常用的工程塑料,它们共同的特点(尤其是聚丙烯)是比较容易老化,产生老化的主要原因有两个:氧化老化和紫外线辐射老化。(1)为了防止氧化造成老化,在原材料生产和格栅加工过程中,都要加入适当的抗氧剂,可以保证十五年内,即使在富氧环境下,也不会仅因氧化作用而造成产品老化破坏,在土里使用的年限要远大于十五年;(2)为了防止紫外线辐射造成老化破坏,生产过程一般都加入了适量的炭黑作为屏蔽剂,大大地减弱了老化的速度。

  6. 蠕变性能

    高分子聚合物均具有明显的蠕变特性,即材料在长期连续何载作用下,其应变随时间而增大;反之,在保持应变恒定时,其应力随时间而松弛。这种特性与加筋材料生产过程所用原材料、生产工艺、产品结构型式、施工加载速度、土料特性等有关。

  7. 脆性

    脆性是指材料在较低温度下变脆的一种特性。脆性受材料本身性质和生产工艺的影响很大。一般材料应在-15摄氏度以下开始变脆,但如果选材不当或生产工艺不合理,也可能在-10摄氏度左右就变脆。因此,在设计中,如果工程环境温度较低或者需要机械碾压时,也应对此特性加以考虑。

  8. 应用选择

    各类土工格栅的大量涌现,无疑对我国土木工程发展起到巨大的推动作用。但由于各类材料性能及使用环境等有差异,设计时必须认真选择;“百年大计,质量为本”。必须立足科学选材料,立足质量选路德土工材料厂家,尤其在工程质量责任有所差异,必须在具体工程实践中加以区别。

土工格栅作为一种优良性能的土工合成材料,越来越广泛地应用于土工方面,尤其是公路方面,并与传统土工材料相得益彰取得了令人满意的效果。随着社会高速发展,对工程节能、环保等问题提出了更高要求,因此迫切需要性能更好的土工格栅材料,同时对土工格栅的施工工艺的简洁化、科学化提出了更高要求,土工格栅技术的完善还有很长的路要走。

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Tag:土工格栅,单向土工格栅,双向土工格栅,聚乙烯土工格栅,聚丙烯土工格栅

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