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土工格栅之所以具有卓越功效而受到工程界的关注,还应从其基本原理说起。国外文献中在描述其原理时称其为“一种蜂窝状三维限制系统,可以在很大范围内显着提高普通填充材料在承载和虫蚀控制应用中的性能。”它的关键原理就是三维限制。大家都知道,当汽车行驶在沙漠上时,就会压出两道深深的辙印,被压部分深深下陷,车辙两侧会高高隆起。后面的车辆如果继续沿着车辙前进,沉陷部分会进一步下沉、隆起部分会进一步隆起,直到隆起部分蹭到了车底盘、沉陷的车辙埋没了大半个轮子,进而无法前进。之所以如此,就是因为当外荷作用于地基表面时,依据普朗特尔理论和泰勒理论可知:在集中荷载的作用下,主动区1受压下沉,并将力向两侧分解传递给过渡区2。
过度区2又传给被动区3,被动区就会毫无限制地发生形变而隆起。土工合成材料不仅在道路工程领域,而且在水利、铁道、岩土等工程领域都到了广泛应用。我国土工合成材料行业政策情况如何?业内专家称,随着公路事业的发展,越来越多的新兴材料被广泛的应用到公路工程中,并发挥着关键作用。小编了解到,其中土工格栅的使用,在防止公路的不均匀沉降,提高公路的承载力,防止路基断裂和反射裂体,延长公路的使用寿命,保证公路的施工质量等方面起到了重要的作用,发挥了其独有的优势。塑料土工格栅补强路基时,使粒状填料与网格互相锁合在一起,形成稳定的平面,防止填料下陷,可承受一定冲击载荷;并可将垂直载苛分散,防止路面裂纹;可减少路面材料用量;



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其延伸率只有原板材的10%~15%。如果在土工格栅中加入炭黑等抗老化材料,可使其具有较好的耐酸、耐碱、耐腐蚀和抗老化等耐久性能。此类土工格栅是以高强度玻璃纤维为材质,有时配合自粘感压胶和表面沥青浸渍处理,使格栅和沥青路面紧密结合成一体。由于土石料在土工格栅网格内互锁力增高,它们之间的摩擦系数显著增大(可达08~10),土工格栅埋入土中的抗拔力,由于格栅与土体间的摩擦咬合力较强而显著增大,因此它是一种很好的加筋材料。同时土工格栅是一种质量轻,具有一定柔性的塑料平面网材,易于现场裁剪和连接,也可重叠搭接,施工简便,不需要特殊的施工机械和专业技术人员。土工膜袋是一种由双层聚合化纤织物制成的连续(或单独)袋状材料。
利用高压泵把混凝土或砂浆灌入膜袋中,形成板状或其他形状结构,常用于护坡或其他地基处理工程。膜袋根据其材质和加工工艺的不同,分为机制和简易膜袋两大类。土工网是由合成材料条带、粗股条编织或合成树脂压制的具有较大孔眼、刚度较大的平面图122土工格室示意图结构或三维结构的网状土工合成材料。用于软基加固垫层、坡面防护、植草以及用作制造组合土工材料的基材。土工网垫和土工格室都是用合成材料特制的三维结构。前者多为长丝结合而成的三维透水聚合物网垫,后者是由土工织物、土工格栅或土工膜、条带聚合物构成的蜂窝状或网格状三维结构,常用作防冲蚀和保土工程,刚度大、侧限能力高的土工格室多用于地基加筋垫层、路基基床或道床中。



它是一种较厚的聚酯非织造土工织物,作为大坝上游抛石护坡下的反滤层,或作为基土与其上覆盖的粗粒料之间的隔离层。非织造织物的出现为土工织物的应用开辟了较广阔的天地。80年代后出现了排水带,路堤下用非织造织物作加筋,以及土工织物加筋挡墙等应用实例。我国应用土工合成材料开始较晚,但发展速度很快。目前几乎在各种类型的岩土工程和大量的水利及堤防工程中都得到应用。1974年江苏省江都嘶马用织造型土工织物制成的软体排,结合混凝土块压重,进行长江护岸。稍后江都西闸和湖北江堤防也都采用了软体排。非织造土工织物用作反滤料的工程实例更多,云南麦子河水库用得早。80年代中期,非织造土工织物在尾矿坝和灰堤等工程中得到应用。
塑料排水带早在80年代初即在天津新港用于加固软基,目前排水带在高速公路和机场工程已应用得十分广泛。混凝土模袋早用于江苏南宫河口岸,80年代末已成功应用于30多项工程。加筋土挡墙已修建不少。近年来我国已能生产土工格栅,其工程需求量很大,预计会大大促进加筋土技术的快速发展。聚苯乙烯板块在我国寒冷地区早已用于工程防冻。近来土工格室、植被土工网垫等新技术也已开始应用。根据不完全统计,迄今我们采用土工合成材料的工程已逾8000项。在1998年夏秋,在长江和松花江、嫩江特大洪灾的防汛抢险工作中,土工合成材料发挥了重要作用。领导远瞩,在灾后多次批示和指示,工程界和制造厂商积极响应,展现了前所未有的应用土工合成材料热潮。


