土工格柵的制作過程需要注意的地方時什么

作者：hengke來源：山東土工材料有限公司時間：2020-08-13 11:05 訪問量：次

描述：土工格柵拉伸技術(shù)將高密度聚乙烯或聚丙烯與改性劑和添加劑混合。采用擠出機(jī)擠出壓延工藝生產(chǎn)出厚度控制精度高、表面光滑的優(yōu)質(zhì)板材。在土工格柵的使用過程中，土工格柵的長期徐變是由于穩(wěn)定張力的長期效應(yīng)造成的，這導(dǎo)致土工格柵不能有效發(fā)揮其應(yīng)有的加固、拉伸等作用。土工格柵蠕變技術(shù)的研究對工程安全具有重要意義。

土工格柵產(chǎn)品的生產(chǎn)過程涉及到許多關(guān)鍵技術(shù)。這里概述了幾個關(guān)鍵技術(shù)：

1.土工格柵加固技術(shù)

與鋼相比，土工格柵具有耐腐蝕和耐化學(xué)腐蝕的優(yōu)點(diǎn)，但易受紫外線輻射、老化或溫度限制（-50~80℃）。因此，有必要在土工格柵制造材料中加入適當(dāng)?shù)奶亢冢蕴岣咂淠秃蛐裕⒂斜匾诠こ虘?yīng)用中采取填料或植物等表面保護(hù)措施，以提高土工格柵的抗老化性能。

2.土工格柵張拉技術(shù)

土工格柵拉伸技術(shù)將高密度聚乙烯或聚丙烯與改性劑和添加劑混合。采用擠出機(jī)擠出壓延工藝生產(chǎn)出厚度控制精度高、表面光滑的優(yōu)質(zhì)板材。聚合物分子鏈經(jīng)沖床精密沖切、預(yù)熱裝置緩慢拉伸后，沿拉伸方向高度定向。

3.土工格柵蠕變技術(shù)

在土工格柵的使用過程中，土工格柵的長期徐變是由于穩(wěn)定張力的長期效應(yīng)造成的，這導(dǎo)致土工格柵不能有效發(fā)揮其應(yīng)有的加固、拉伸等作用。土工格柵蠕變技術(shù)的研究對工程安全具有重要意義。

1．土工格柵的應(yīng)用及作用機(jī)理

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)生過大的永久變形和疲勞破壞。

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(jī)理如下：

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(diǎn)的被動阻抗力作用。

3）格柵上的孔眼對混合料的鎖定作用。

2．課題的提出

改建路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，很大程度上取決于原路面的狀況。土工格柵放在什么位置，起什么改善作用是值得研究的問題。

近年來，國內(nèi)外也進(jìn)行了相關(guān)的研究，但大都是針對以上三個方面，沒有進(jìn)行以下研究：傳統(tǒng)理論與有限元相結(jié)合的研究、各種土工材料性能及其對比的研究、土工格柵應(yīng)用于基層以下的研究、土工格柵對路基加寬新舊結(jié)合部的研究。

3．研究內(nèi)容

本項(xiàng)目將結(jié)合實(shí)體工程，主要解決土工格柵材料選擇、含有土工格柵的改建路面結(jié)構(gòu)力學(xué)分析、施工工藝、檢測方法等方面的問題。為路面改建工程中合理應(yīng)用土工格柵提供科學(xué)依據(jù)。

1）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(jì)與施工中，應(yīng)根據(jù)原路面的具體情況和工程特點(diǎn)要求，選擇符合力學(xué)性能的格柵材料。

2）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(jìn)行了理論分析，確定土工格柵的合理層位及所起作用。

3）施工工藝研究

在工程實(shí)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(yàn)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。

4．研究方法

采用理論分析與室內(nèi)室內(nèi)外相結(jié)合的方法。技術(shù)路線如下：

1）收集國內(nèi)外關(guān)于土工格柵在瀝青路面研究中的成果及經(jīng)驗(yàn)。

2）土工格柵的物理力學(xué)性能試驗(yàn)，為理論計(jì)算提供科學(xué)的依據(jù)。

3）制作加格柵與未加格柵的半剛性水泥穩(wěn)定碎石材料試件，通過室內(nèi)梁的拉彎拉試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)對比分析格柵對提高基層的抗彎拉強(qiáng)度及疲勞特性所起的作用。

4）理論計(jì)算及分析。

5）通過改建前后的常規(guī)彎沉測試方法及運(yùn)營過程中的落錘式彎沉儀（FWD）現(xiàn)場彎沉測試，評定格柵對路面承載能力起到的作用。

6）結(jié)論與建議。

5．研究結(jié)論

1）結(jié)合河南省洛界公路襄城茨溝至舞陽界段二級瀝青公路路面改建工程，提出在交通量較大，超重車具有單方向性的路幅舊路面上，即補(bǔ)強(qiáng)基層底面加鋪土工格柵的設(shè)計(jì)方案，提高改建路面的抗反射裂縫能力。

2）對土工格柵材料性能進(jìn)行研究，提出適用的土工格柵類型、性能指標(biāo)和力學(xué)參數(shù)。正六邊形的土工格柵受力均勻、穩(wěn)定。建議選用對稱性好的材料，能使受拉時應(yīng)力傳遞均勻，風(fēng)格變形性好；土工格柵可以預(yù)防瘃減緩反射裂縫的發(fā)生；引用復(fù)合材料力學(xué)得出泊松比，可以為理論計(jì)算提供依據(jù)。

3）對土工格柵加筋半剛性基層材料進(jìn)行彎拉、疲勞試驗(yàn)，結(jié)果表明，在半剛性基層下加鋪土工格柵，可延緩半剛性基層的裂縫，增加疲勞壽命。

4）應(yīng)用彈性層狀體系理論和有限元法，對土工格柵鋪設(shè)在改建路面不同層位、原有路面裂縫處理和舊路加寬部位時的路面結(jié)論進(jìn)行了理論分析并得出了類似的結(jié)論。

在新建或改建路面基層底面加鋪土工格柵會：改變基層地面的層底拉應(yīng)力和路表彎沉；對路面結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的改善最為理想；可以減薄半剛性基層厚度，減小的厚度與土工格柵模量成正比等。

5）聯(lián)合應(yīng)用貝克曼梁和落錘式彎沉儀對試驗(yàn)路段路面進(jìn)行承載性能測試，表明加鋪土工格柵對路面整體強(qiáng)度和剛度均有提高作用，落錘式彎沉儀精度較高，可作為評價(jià)路面剛度的有交往檢測手段。

6）提出了土工格柵改建路面工程應(yīng)用中的技術(shù)要點(diǎn)并進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)效益分析。

以上結(jié)論中的第2）、3）和4）條的技術(shù)內(nèi)容在國內(nèi)外文獻(xiàn)中未見報(bào)道，該成果的部分技術(shù)在國際上具有一定的創(chuàng)造性，因此該成果在國內(nèi)外具有一定的先進(jìn)性。

隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，道路交通量不斷增加，國省干線公路交通趨于飽和，特別是近年來超限、超載、超重車輛的增多，致使路面嚴(yán)重超負(fù)荷，在設(shè)計(jì)年限內(nèi)，過早的出現(xiàn)路面病害，嚴(yán)重制約了公路的運(yùn)輸條件及道路的通行能力，未能充分發(fā)揮國省干道的作用。

土工格柵在公路路面改建中的應(yīng)用研究是國際領(lǐng)先和國內(nèi)首創(chuàng)的應(yīng)用技術(shù)，這種新材料、新工藝的研究成果，主要解決了瀝青混凝土路面在改建過程中不設(shè)底基層的工程難題，有效地提高了路面的整體強(qiáng)度和剛度，延緩路面反射裂縫的出現(xiàn)，增加路面疲勞壽命，從而大大降低工程投資。

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