三種土工格柵的性能及在土木工程中的應(yīng)用

　　隨著加筋技術(shù)的發(fā)展和土工合成材料加筋理論的不斷完善，新型的土工加筋材料不斷涌現(xiàn)。目前，有塑料土工格柵、經(jīng)編土工格柵及玻纖土工格柵。因?yàn)橥凉ぎa(chǎn)品多樣化和選擇材料的余地廣闊，我們對材料的選擇應(yīng)該慎重，一旦選擇不當(dāng)，將會給工程帶來嚴(yán)重?fù)p失。
　　
　　一、三種格柵的性能比較
　　
　?。ㄒ唬┧芰贤凉じ駯判阅芊治?br/>　　塑料土工格柵分為單、雙向格柵。在經(jīng)擠壓制出的聚合物板材上沖孔，然后縱向（沿板材方向）拉伸便制成單向格柵；在此基礎(chǔ)上，再在其長度垂直方向拉伸便制成雙向格柵。塑料土工格柵的規(guī)格品種較豐富，其基本性質(zhì)如下：
　　1、力學(xué)性能：制造過程中，經(jīng)過定向拉伸，使聚合物分子沿拉伸方向定向排列，加強(qiáng)了分子鏈間的聯(lián)結(jié)力，大大提高了其抗拉強(qiáng)度。
　　2、抗溫度性能：由于拉伸作用，使其抗高溫性能也提高。
　　3、耐久性能：由于土工格柵中加入炭黑等老化材料，使它具備較好的耐酸、耐堿、耐腐蝕、抗老化等耐久性。
　　4、施工性能：土工格柵重量輕，與土或碎石咬合力強(qiáng)；抗酸堿、耐腐蝕、耐老化，性柔、質(zhì)輕易施工。
　　塑料土工格柵是有一定柔性的塑料平面網(wǎng)材，易于現(xiàn)場裁剪和連接（可用聚乙烯繩或連接棒連接），也可重疊搭接，便于現(xiàn)場組裝成所需形狀，折曲影響小，施工簡單，不需要特殊的施工機(jī)械和專業(yè)技術(shù)人員。
　?。ǘ┙?jīng)編土工格柵性能分析
　　經(jīng)編格柵是近十幾年才發(fā)展起來的，它是以高強(qiáng)度纖維或滌綸為原料，經(jīng)襯緯雙軸向經(jīng)編機(jī)織成雙軸向經(jīng)編網(wǎng)格，再經(jīng)PVC浸漬涂層加工制成的一種土工格柵。經(jīng)編土工格柵有著優(yōu)良的工程性能：抗拉強(qiáng)度很高（大于6OKN/m）延伸率較?。?0%左右）、抗撕裂強(qiáng)度大、縱橫向強(qiáng)度差異小，變形均勻。
　?。ㄈ┎ＡЮw維土工格柵性能分析
　　玻璃纖維土工格柵是以玻璃纖維為原料，采用一定的編織工藝制成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)材料，該產(chǎn)品采用纖維長絲雙面涂覆而成。嚴(yán)格來說，玻纖格柵是經(jīng)編格柵的一種，但由于所采用纖維性質(zhì)的獨(dú)特性，而把它單獨(dú)歸為一類。其優(yōu)良工程性能如下。
　　1、抗拉強(qiáng)度極高，延伸率很低：抗拉強(qiáng)度能達(dá)到100KN/m，斷裂延伸率為3%左右。
　　2、沒有長期蠕變性：玻纖格柵不發(fā)生蠕變。
　　3、高溫穩(wěn)定性：玻纖格柵的熔點(diǎn)在1000℃以上，在160℃熱鋪瀝青混凝土上不受任何影響。
　　4、與路面混合料具有很好的相容性：玻璃纖維土工格柵經(jīng)表面有機(jī)涂層處理以后與混凝土混合料有機(jī)物具有很好的相容，從而改善了玻纖土工格柵不耐磨、不耐折的缺點(diǎn)。
　　5、化學(xué)穩(wěn)定性：經(jīng)過特殊處理后，玻纖格柵能防止各類化學(xué)侵蝕，抵抗生物侵蝕和氣候變化。
　　6、嵌鎖和限制作用：瀝青混凝土混合料穿過玻璃纖維土工格刪結(jié)構(gòu)，形成了復(fù)合嵌鎖結(jié)構(gòu)。限制阻止瀝青混凝土混合料運(yùn)動(dòng)，可得到更好的壓實(shí)，獲取更大的承載力，提高傳遞荷載能力，減少變形。
　?。ㄋ模┤N格柵性能比較
　　上面分析了三種格柵的性能，下面再對它們的一些重要的工程性質(zhì)進(jìn)行比較（見表1）。
　　
　　從表1可以得出以下結(jié)論：
　　1、土工格柵的極限抗拉強(qiáng)度從高到低排列依次是：玻纖格柵、經(jīng)編格柵、塑料格柵。而極限延伸率從高到低排列依次是：經(jīng)編格柵、塑料格柵（經(jīng)編格柵的延伸率視原材料有較大變化范圍，有的可能比塑料格柵的小）、玻纖格柵。且玻纖格柵沒有蠕變性。
　　2、玻纖格柵耐溫性明顯較其它格柵好，經(jīng)編格柵由于經(jīng)過涂層浸漬，耐溫性有所提高。
　　3、塑料格柵的縱、橫向接點(diǎn)是直接成型做成，故強(qiáng)度和縱、橫向肋條的強(qiáng)度相當(dāng)，而經(jīng)編、玻纖格柵接點(diǎn)為編織而成，故強(qiáng)度較本身材料強(qiáng)度低很多。
　　
　　二、三種格柵在工程中的不同應(yīng)用
　　
　?。ㄒ唬┧芰细駯诺膽?yīng)用
　　塑料格柵視單、雙向應(yīng)用場合分別如下。單向格柵：單向土工格柵適用于公路及鐵路路基、路堤、邊坡加筋、擋墻加筋、橋臺加筋、較淺層基礎(chǔ)的加筋。廣泛應(yīng)用于各類加筋擋土墻。雙向格柵：雙向格柵適用于公路及鐵路路基、路堤加筋、淺層基礎(chǔ)加筋，大型廣場、車碼頭貨場等永久性承載的地基增強(qiáng)，河道路基加筋，防治瀝青混凝土路面反射裂縫等。
　?。ǘ┙?jīng)編格柵的應(yīng)用
　　經(jīng)編土工格柵應(yīng)用范圍為：軟土上的地基、堤壩加筋，均化應(yīng)力，提高基底穩(wěn)定性，調(diào)整沉降，減少不均勻沉降，提高承載力：路堤邊坡加筋，提高斜坡穩(wěn)定性；加筋橋臺，提高橋臺的整體性和強(qiáng)度，防止橋頭跳車；防治瀝青混凝土路面反射裂縫，增強(qiáng)路面基層的強(qiáng)度。
　?。ㄈ┎＠w格柵的應(yīng)用
　　玻纖格柵適用于瀝青和混凝土路面加筋、路面反射裂縫防治及新舊路面的銜接等變形量不是很大的場合。玻纖格柵用于瀝青道路時(shí)發(fā)揮的作用有：抗疲勞開裂、抗低溫收縮、耐高溫車轍和延緩反射裂縫。
　　
　　三、結(jié)論
　　
　　根據(jù)不同的加筋情況選擇不同的加筋材料是工程應(yīng)用成功的關(guān)鍵。在選擇材料時(shí)，應(yīng)多參考同類型工程的應(yīng)用情況，同時(shí)多注重工程對筋材強(qiáng)度和延伸率的要求，切勿僅從某一角度考慮（比如說價(jià)格），這樣才會更有利于土工合成材料加筋技術(shù)的快速合理發(fā)展。
　　（作者單位：大慶市經(jīng)緯路橋工程有限公司）