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土工格栅与土工网随着我国国民经济的高速增长,我国基础设施特别是高速公路的建设得到高速发展。在建设中,遇到的各种特殊地质现象和不良地质现象(如软土、膨胀土、滑坡、泥石流)越来越多,高路堤和高边坡随处可见,因而为利用新材料与新技术处理以上问题提供了机会。近几年中,我省公路建设中大量利用了土工格栅和土工网,本章将重点介绍土工格栅和土工网的概念、制造工艺和性能,以便我们的设计、施工、管理人员加以区别。3.1?土工格栅土工格栅是经过拉伸形成的具有方形或矩形格栅的聚合板材,常用作加筋土结构的筋材或土工复合材料的筋材等。图1?土工格栅的形状及细部??土工格栅的制造过程是在经挤压制出的聚合物板材(原料目前多为聚丙烯或高密度聚乙烯)上冲孔,孔的形状、大小及布置按终制成的土工格栅产品确定,然后施行定向拉伸。
单向拉伸格栅只沿板材长度方向拉伸制成,双向拉伸格栅则是继续将单向拉伸的格栅再在与其长度垂直的方向拉伸制成。格栅制造中聚合物的高分子随加热延伸过程而重新排列定向。土工格栅产品的规格品种在国外较多,我国的重庆庆兰塑料制品有限公司生产的土工格栅也得到 认可,其它一些厂商也开始试制。3.1.2?土工格栅的一般特性a.?力学性能格栅由于制造过程中经过了定向拉伸,使聚合物分子沿拉伸方向定向排列,加强了分子链间的联结力,大大提高了其抗拉强度(可较未拉伸前提高5～10倍),而延伸率却只为原板材的10～15%。土石料在格栅网格内互锁力增高,它们之间的摩擦系数也显著增大(可达0.8～1.0)。图2为几种材料拉伸强度,延伸率曲线,可以看出聚合物格栅的抗拉强度已接近于软钢的抗拉强度。



反射裂缝是由于旧混凝土面层在接缝或裂缝附近的较大位移引起其上方沥青加铺层内出现应力集中所造成的,他包括因温度和湿度变化而产生的水平位移以及因交通荷载作用而产生的竖向剪切位移。前者导致接缝或裂缝上方的沥青加铺层内出现较集中的拉应力;后者则使接缝上方的沥青加铺层经受较大的弯拉应力和剪切应力。
路面防裂选用玻璃纤维土工格栅可减少或延缓反射裂纹数量,减少沥青路面车辙拥包,可适当提高半刚性基层的疲劳寿命。在沥青罩面层中加铺玻璃纤维土工格栅夹层,抑制应力,释放应变,达到减少裂缝的目的。延缓反射裂缝主要表现在以下几个方面。网格性的肋条可为初始荷载提供一个系统的支承点和锚固点,起到应力传输的作用,从而增加沥青底层的抗拉强度,吸收层间的大部分水平拉应力。玻璃纤维土工格栅将沥青层内温度荷载和汽车荷戴反复作用产生的应力扩散到一个较大的范围内,从而把集中的宽裂缝分散成若干个细小的裂缝,延迟了裂缝的扩散和贯通。玻璃纤维土工格栅为裂缝方向的改变提供了足够的刚度,裂缝扩展到夹层底后转向水平,阻止了其垂直向上扩展,提高了路面的抗裂能力和耐疲劳能力。
由于玻璃纤维土工格栅的模量高达67GPa,作为刚度大的硬夹层应用在沥青罩面层中,其作用是抑制应力,释放应变,同时作为沥青混凝土加筋材料,提高加铺层结构的抗拉和抗剪能力,从而达到减少裂缝的目的。在沥青混凝土路面上进行沥青罩面,除了会出现反射裂缝,同时还会因为荷载的长期作用而出现疲劳开裂。由于沥青面层与罩面层属同一性质的柔性面层,当受到荷载作用时,路表将发生弯沉。在直接与车轮接触的沥青罩面层受到压力,在轮载边缘以外的区域,面层受到拉力作用,由于两处受力区域所受力性质不同,而又彼此紧靠,因此在两块受力区域的交界处即力的突变处容易发生破坏。




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