土工格柵與土工網(wǎng)隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng),我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施特別是高速公路的建設(shè)得到高速發(fā)展。在建設(shè)中,遇到的各種特殊地質(zhì)現(xiàn)象和不良地質(zhì)現(xiàn)象(如軟土、膨脹土、滑坡、泥石流)越來(lái)越多,高路堤和高邊坡隨處可見(jiàn),因而為利用新材料與新技術(shù)處理以上問(wèn)題提供了機(jī)會(huì)。近幾年中,我省公路建設(shè)中大量利用了土工格柵和土工網(wǎng),本章將重點(diǎn)介紹土工格柵和土工網(wǎng)的概念、制造工藝和性能,以便我們的設(shè)計(jì)、施工、管理人員加以區(qū)別。3.1?土工格柵土工格柵是經(jīng)過(guò)拉伸形成的具有方形或矩形格柵的聚合板材,常用作加筋土結(jié)構(gòu)的筋材或土工復(fù)合材料的筋材等。圖1?土工格柵的形狀及細(xì)部??土工格柵的制造過(guò)程是在經(jīng)擠壓制出的聚合物板材(原料目前多為聚丙烯或高密度聚乙烯)上沖孔,孔的形狀、大小及布置按終制成的土工格柵產(chǎn)品確定,然后施行定向拉伸。
單向拉伸格柵只沿板材長(zhǎng)度方向拉伸制成,雙向拉伸格柵則是繼續(xù)將單向拉伸的格柵再在與其長(zhǎng)度垂直的方向拉伸制成。格柵制造中聚合物的高分子隨加熱延伸過(guò)程而重新排列定向。土工格柵產(chǎn)品的規(guī)格品種在國(guó)外較多,我國(guó)的重慶慶蘭塑料制品有限公司生產(chǎn)的土工格柵也得到 認(rèn)可,其它一些廠商也開(kāi)始試制。3.1.2?土工格柵的一般特性a.?力學(xué)性能格柵由于制造過(guò)程中經(jīng)過(guò)了定向拉伸,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(可較未拉伸前提高5～10倍),而延伸率卻只為原板材的10～15%。土石料在格柵網(wǎng)格內(nèi)互鎖力增高,它們之間的摩擦系數(shù)也顯著增大(可達(dá)0.8～1.0)。圖2為幾種材料拉伸強(qiáng)度,延伸率曲線,可以看出聚合物格柵的抗拉強(qiáng)度已接近于軟鋼的抗拉強(qiáng)度。

土工格柵之所以具有卓越功效而受到工程界的關(guān)注，還應(yīng)從其基本原理說(shuō)起。國(guó)外文獻(xiàn)中在描述其原理時(shí)稱其為“一種蜂窩狀三維限制系統(tǒng)，可以在很大范圍內(nèi)顯著提高普通填充材料在承載和蟲(chóng)蝕控制應(yīng)用中的性能?！彼年P(guān)鍵原理就是三維限制。大家都知道，當(dāng)汽車行駛在沙漠上時(shí)，就會(huì)壓出兩道深深的轍印，被壓部分深深下陷，車轍兩側(cè)會(huì)高高隆起。后面的車輛如果繼續(xù)沿著車轍前進(jìn)，沉陷部分會(huì)進(jìn)一步下沉、隆起部分會(huì)進(jìn)一步隆起，直到隆起部分蹭到了車底盤(pán)、沉陷的車轍埋沒(méi)了大半個(gè)輪子，進(jìn)而無(wú)法前進(jìn)。之所以如此，就是因?yàn)楫?dāng)外荷作用于地基表面時(shí)，依據(jù)普朗特爾理論和泰勒理論可知：在集中荷載的作用下，主動(dòng)區(qū)1受壓下沉，并將力向兩側(cè)分解傳遞給過(guò)渡區(qū)2。
過(guò)度區(qū)2又傳給被動(dòng)區(qū)3，被動(dòng)區(qū)就會(huì)毫無(wú)限制地發(fā)生形變而隆起。土工合成材料不僅在道路工程領(lǐng)域，而且在水利、鐵道、巖土等工程領(lǐng)域都到了廣泛應(yīng)用。我國(guó)土工合成材料行業(yè)政策情況如何？業(yè)內(nèi)專家稱，隨著公路事業(yè)的發(fā)展，越來(lái)越多的新興材料被廣泛的應(yīng)用到公路工程中，并發(fā)揮著關(guān)鍵作用。小編了解到，其中土工格柵的使用，在防止公路的不均勻沉降，提高公路的承載力，防止路基斷裂和反射裂體，延長(zhǎng)公路的使用壽命，保證公路的施工質(zhì)量等方面起到了重要的作用，發(fā)揮了其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)。塑料土工格柵補(bǔ)強(qiáng)路基時(shí)，使粒狀填料與網(wǎng)格互相鎖合在一起，形成穩(wěn)定的平面，防止填料下陷，可承受一定沖擊載荷；并可將垂直載苛分散，防止路面裂紋；可減少路面材料用量；