土工格柵的應(yīng)用很廣泛,在水利工程、工民建工程和公路工程均有著大量應(yīng)用。
公路方面主要集中在以下方面:1)布置在瀝青混凝土面層以下,減少反射裂縫、提高抗車轍能力和增加抗疲勞性能。2)應(yīng)用在粒料基層中間以防止產(chǎn)生過大的yong久變形和疲勞破壞。3)土方路基施工中軟弱地基的處理,保證路基承載能力,減少土方工程量。
土工格柵的作用機理:1)格柵表面與混合料的摩擦作用。2)混合料對格柵筋肋條和節(jié)點的被動阻抗力作用。3)格柵上的孔眼對混合料的鎖土工格柵材料選擇.
土工合成材料的質(zhì)量性能差異較大,具有不同的力學(xué)指標(biāo)。根據(jù)工程使用的情況不同,應(yīng)該選擇不同的土工合成材料。在工程設(shè)計與施工中,應(yīng)根據(jù)原路面的具體情況和工程特點要求,選擇符合力學(xué)性能的格柵材料。土工格柵改建路面結(jié)構(gòu)力學(xué)分析,分析土工格柵位于基層下、基層上、面層下等位置時,在汽車荷載作用下,路面的彎沉、各層層底彎拉應(yīng)力的變化情況,路面裂縫處理情況和舊路加寬部位的路面結(jié)構(gòu)進行了理論分析,確定土工格柵的合理層位及所起作用。施工工藝研究,在工程實施過程中,如何施工才能使土工格柵在改建路面結(jié)構(gòu)中取得良好的加筋效果,可通過試驗路的鋪筑,總結(jié)施工工藝,尋求可行的檢測手段提出檢測方法。
杜絕一切施工車輛和施工機械行駛或停放在已鋪好的土工格柵上,施工中隨時檢查土工格柵的質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)有折損、刺破、撕裂等損壞時,視程度修補或更換。土工格柵可承受更大的交變載荷;土工格柵防止路基材料流失造成的路基變形、開裂;土工格柵使擋土墻后的填土自承能力提高,減少擋土墻的土壓力,節(jié)省費用,延長使用壽命,并降低維修費用;
土工格柵結(jié)合噴錨混凝土施工方法進行邊坡維護,不僅可節(jié)省30%—50%的投資,而且可以縮短工期一倍以上;鋼塑土工格柵土工格柵在公路的路基和面層中加入土工格柵,浙江鋼塑土工格柵可以降低彎沉,減少車轍,推遲裂縫出現(xiàn)時間3—9倍,可減少結(jié)構(gòu)層厚度達36%;土工格柵適用于各種土壤,無需異地取材,省工省時;土工格柵施工簡單快捷,可大大降低施工成本土工格柵施工工藝流程:檢測、清理下承層→人工鋪設(shè)土工格柵→搭接、綁扎、固定→攤鋪上層路基土→碾壓→檢測。
土工材料應(yīng)用于高填方加筋土路基?,F(xiàn)階段用于加筋的土工材料類型多為土工格柵,由于土工格柵呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),網(wǎng)孔尺寸較大,節(jié)點厚度大于網(wǎng)筋、肋條厚度。網(wǎng)筋強度高,網(wǎng)孔不易斷裂,抗沖擊力強,能防止被粗糙填料刺破。而土工格柵的網(wǎng)孔尺寸穩(wěn)定性好,對填料有較強嵌鎖作用并可對臨近填料形成“拱效應(yīng)”,增加了其與填料間的縱向剪切阻力。
由于土工格柵與填料之間的相互作用的存在,改善了土體的整體受力條件,提高了填方土體的整體強度和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。將其應(yīng)用到高填方路基中,可以加大填方土體的坡度和填方高度,不僅減少了填料用量,而且節(jié)約土地占用面積。正在建設(shè)中的云南省安楚高速公路5合同段內(nèi),設(shè)計施工一段高填方路基,填土高度達到15~20米,如按傳統(tǒng)施工方法,不采用土工格柵進行加筋,土體坡比一般設(shè)計為1:1.5;而現(xiàn)在設(shè)計為加筋土路基,坡比增大為1:0.50,這樣每修建一延米高速公路,減少占地面積近40%,同時工程投資相應(yīng)減少。對于我國這樣人均耕地資源較少的國家,加筋土路基的應(yīng)用意義非常大。
在路基填挖方結(jié)合處、橋涵、通道等橫穿公路的構(gòu)造物以及構(gòu)造物臺背的路基填土施工中,應(yīng)用土工格柵加筋也得到非常廣泛。這種情況下,主要是利用它與構(gòu)造物之間的錨固力以及與回填土之間的嵌鎖力和界面摩阻力,將原土體或構(gòu)造物與回填土連為一體,以提高其整體性,減少兩者之間的不均勻沉降 “橋頭跳車”現(xiàn)象,就是由于這種不同材料間的不均勻沉降引起的。但是要注意的是,在回填土中采用土工材料加筋并不能提高地基承載力,也不能有效的阻止地基的沉降。因此,只有當(dāng)?shù)鼗哂凶銐虻某休d力,在填土自重載荷與交通載荷的聯(lián)合作用下,不致破壞而產(chǎn)生大的沉降時,土工材料加筋才會產(chǎn)生明顯效果。目前,在我國工程試驗中獲得成功的試驗構(gòu)造物高度一般在4m~12m之間,故將土工材料加筋的適宜的構(gòu)造物高度定為5m~12m較為合理。