土工格栅的应用很广泛,在水利工程、工民建工程和公路工程均有着大量应用。
公路方面主要集中在以下方面:1)布置在沥青混凝土面层以下,减少反射裂缝、提高抗车辙能力和增加抗疲劳性能。2)应用在粒料基层中间以防止产生过大的yong久变形和疲劳破坏。3)土方路基施工中软弱地基的处理,保证路基承载能力,减少土方工程量。
土工格栅的作用机理:1)格栅表面与混合料的摩擦作用。2)混合料对格栅筋肋条和节点的被动阻抗力作用。3)格栅上的孔眼对混合料的锁土工格栅材料选择.
土工合成材料的质量性能差异较大,具有不同的力学指标。根据工程使用的情况不同,应该选择不同的土工合成材料。在工程设计与施工中,应根据原路面的具体情况和工程特点要求,选择符合力学性能的格栅材料。土工格栅改建路面结构力学分析,分析土工格栅位于基层下、基层上、面层下等位置时,在汽车荷载作用下,路面的弯沉、各层层底弯拉应力的变化情况,路面裂缝处理情况和旧路加宽部位的路面结构进行了理论分析,确定土工格栅的合理层位及所起作用。施工工艺研究,在工程实施过程中,如何施工才能使土工格栅在改建路面结构中取得良好的加筋效果,可通过试验路的铺筑,总结施工工艺,寻求可行的检测手段提出检测方法。
杜绝一切施工车辆和施工机械行驶或停放在已铺好的土工格栅上,施工中随时检查土工格栅的质量,发现有折损、刺破、撕裂等损坏时,视程度修补或更换。土工格栅可承受更大的交变载荷;土工格栅防止路基材料流失造成的路基变形、开裂;土工格栅使挡土墙后的填土自承能力提高,减少挡土墙的土压力,节省费用,延长使用寿命,并降低维修费用;
土工格栅结合喷锚混凝土施工方法进行边坡维护,不仅可节省30%—50%的投资,而且可以缩短工期一倍以上;钢塑土工格栅土工格栅在公路的路基和面层中加入土工格栅,浙江钢塑土工格栅可以降低弯沉,减少车辙,推迟裂缝出现时间3—9倍,可减少结构层厚度达36%;土工格栅适用于各种土壤,无需异地取材,省工省时;土工格栅施工简单快捷,可大大降低施工成本土工格栅施工工艺流程:检测、清理下承层→人工铺设土工格栅→搭接、绑扎、固定→摊铺上层路基土→碾压→检测。
土工材料应用于高填方加筋土路基。现阶段用于加筋的土工材料类型多为土工格栅,由于土工格栅呈网状结构,网孔尺寸较大,节点厚度大于网筋、肋条厚度。网筋强度高,网孔不易断裂,抗冲击力强,能防止被粗糙填料刺破。而土工格栅的网孔尺寸稳定性好,对填料有较强嵌锁作用并可对临近填料形成“拱效应”,增加了其与填料间的纵向剪切阻力。
由于土工格栅与填料之间的相互作用的存在,改善了土体的整体受力条件,提高了填方土体的整体强度和结构的稳定性。将其应用到高填方路基中,可以加大填方土体的坡度和填方高度,不仅减少了填料用量,而且节约土地占用面积。正在建设中的云南省安楚高速公路5合同段内,设计施工一段高填方路基,填土高度达到15~20米,如按传统施工方法,不采用土工格栅进行加筋,土体坡比一般设计为1:1.5;而现在设计为加筋土路基,坡比增大为1:0.50,这样每修建一延米高速公路,减少占地面积近40%,同时工程投资相应减少。对于我国这样人均耕地资源较少的国家,加筋土路基的应用意义非常大。
在路基填挖方结合处、桥涵、通道等横穿公路的构造物以及构造物台背的路基填土施工中,应用土工格栅加筋也得到非常广泛。这种情况下,主要是利用它与构造物之间的锚固力以及与回填土之间的嵌锁力和界面摩阻力,将原土体或构造物与回填土连为一体,以提高其整体性,减少两者之间的不均匀沉降 “桥头跳车”现象,就是由于这种不同材料间的不均匀沉降引起的。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载力,也不能有效的阻止地基的沉降。因此,只有当地基具有足够的承载力,在填土自重载荷与交通载荷的联合作用下,不致破坏而产生大的沉降时,土工材料加筋才会产生明显效果。目前,在我国工程试验中获得成功的试验构造物高度一般在4m~12m之间,故将土工材料加筋的适宜的构造物高度定为5m~12m较为合理。