塑料土工格栅

塑料土工格栅是一种新型的土工合成材料,是由聚酯切片、金属微粒和高分子聚合物经熔融挤出和成膜后复合而成。塑料土工格栅在国外被广泛应用于公路、铁路、机场、港口、码头、海港、地铁、隧道等交通基础设施工程,是一种高效复合结构新材料。是将优质聚丙烯改性树脂为基体材料后经挤出、涂覆而制成的一种具有较强拉伸强度和抗撕裂强度,抗拉强度,耐热性,耐老化性能等优良性能的新型合成材料,塑料土工格栅是由玻璃纤维、聚丙烯或者改性塑料等高分子材料经编或编织而成,通过各种机械拉伸而成的各种弯曲拉伸后形成不规则线状结构的土体结构构件。具有强度高、耐腐蚀、抗紫外线等特点。具有良好的电绝缘性、抗化学腐蚀、耐酸碱等化学性能稳定性好,耐老化性能好;可直接在土壤中使用。用于隧道、堤坝、机场跑道、铁路道床、路基、边坡护坡、加气站(站)、港口码头、停车场等工程中作为防渗材料使用。能有效地提高地基承载力、加筋效果、防止路基沉降变形和边坡破坏等作用。因此在各类地基中有着广泛的应用,但在土质较差、环境要求较高而又无现成资料作为选择时可采用塑料土工格栅来替代传统土工合成材料进行排水防渗,实现了土工合成材料与先进工程技术相结合的技术目的。

塑料土工格栅的作用

  • 一、排水防渗作用

    塑料土工格栅与土、石的结合力强,能有效地将土体中的水分排除,减少土体渗透性损失。同时具有一定的排水性和抗渗性,它在土中的排水性和抗渗性强能使土体有更大的压降和摩擦力,从而提高土体的抗渗性能。同时塑料土工格栅可以承受较大规模的荷载、摩擦、冻胀等破坏作用及其他一些非结构工程荷载。因此可以取代传统土工合成材料进行排水防渗。

    • 1、透水、排水性强

      由于塑料土工格栅为长丝状结构,故塑料土工格栅的编织密度大于普通塑料。通过对它的拉伸能够有效地增大了格栅的孔隙直径,使土体中的水分不易向外渗透。从而大大提高了土体的防渗性。从而减少土体的渗透性损失。

    • 2、防侵蚀

      因为塑料土工格栅具有较高的力学强度,使其与土体形成稳定的整体。所以在一般情况下,可以避免土体受到外力的破坏而造成损失。由于塑料土工格栅与土的结合力较强,使土体具有更大的压降和摩擦力,从而提高了土体的抗渗性能。同时具有很好的防侵蚀性能。当水通过土体时会很快排出而不留痕迹。

    • 3、防冻融

      冬季,气候异常寒冷,气温骤降。一旦冻结,会导致混凝土材料的内部结构遭到破坏,土体结构的稳定性。影响混凝土结构使用寿命。塑料土工格栅对这类冻结有很强的隔离作用。塑料土工格栅的抗拉强度可达300 MPa以上。即使在极端条件下也能保持正常强度。因此塑料土工格栅有较大的抵御冻融能力。特别是当土壤温度较低时。土体表面温度低于0℃或低于-10℃时其温度可降低4℃以上而不破坏土体的结构稳定性。

    • 4、防风化

      由于土质的酸碱性,因此,用塑料土工格栅作地基时,可使土壤保持稳定。它有良好的韧性,以适应环境的变化。而且它在一定的温度下仍具有一定的强度。因此可以避免水的侵蚀。同时又可以提高土体的防水层。此外,塑料土工格栅还具有良好的渗透性。可以避免淤泥或其他物质渗入地下。

    • 5、抗老化

      塑料土工格栅耐老化性能良好。一般条件下,塑料土工格栅与一般玻璃纤维相比,具有更长的使用寿命。而且具有更好的抗拉力和耐冲击性,耐高温和耐低温。

  • 二、防风化作用

    化学风化是多种化学物质共同作用下形成的自然风化现象。在不增加建设成本和工期的前提下,利用塑料土工格栅对岩石进行处理,可以防止岩体因风化而产生不稳定,有利于岩体稳定性。使岩体本身稳定,同时也对岩质和土壤起到一定作用。

    • 1、适用于各种粘性土壤

      以塑料土工格栅为主要原料,加载材料为聚乙烯或聚丙烯,并经静电喷涂或热浸锌处理,以增加其耐腐蚀性和耐久性。因此,塑料土工格栅的防蚀作用特别突出。通过塑料土工格栅处理的土体在一定的压力下具有稳定的结构。能抵抗各种恶劣天气的作用。不会产生任何变形或破坏。通过使用在自然或人工环境下的各种作用及抗冻能力的影响。

    • 2、适用于岩石

      由于各种化学成分的变化,岩石的风化速率会发生变化。在岩石的处理中,如果处理得当,可防止岩石的不稳定。目前,我国在不同地区采用不同的方法处理岩石:1)将岩石凿除并清除岩石表面的风化残体。2)在碎石表面涂刷一层防锈油。3)在岩石表面涂上一层土工膜或碎石油等。利用塑料土工格栅处理岩石后,可以避免岩石在土壤中逐渐氧化形成新岩而破坏岩石。

    • 3、适用于岩石上的孔隙

      塑料土工格栅与混凝土等材料的粘结力很强。与其他材料相比,它的强度和韧性较大,具有较好的机械性能。如果使用金属格栅等材料对表面进行处理,它将有效地防止其与岩石的接触,从而起到保护作用。

  • 三、加筋作用

    1、增强抗变形能力:塑料土工格栅在实际工程中运用广泛并起着很好的加筋作用。2、增强抗腐蚀:在一般腐蚀性环境下,塑料土工格栅本身就具有良好的抗腐蚀性能。3、保护土路基:由于塑料土工格栅是以玻璃纤维为增强材料,它很好地避免了土路基的板结作用以及由于板结作用对路基的破坏。4、固结稳定:塑料土工格栅中采用了特殊处理和拉拔长纤维排列方式能很好地控制变形、降低筋损。

    • 1、格栅有拉拔式和挤压式两种。

      用螺栓或压扁装置将塑料土工格栅与土层、粘土等材料进行机械挤压连接。它所使用的拉伸材料由两种以上的纤维组成。使用时纤维均匀分布,相互缠绕并相互固定于一起,使纤维之间保持一定空隙以增强材料的抗拉强度和耐拉强度,从而增强土体的整体稳定性。

    • 2、按设计要求铺砌土工膜时应将其切成一定间距。

      注意不要将材料卷起,以避免浪费。铺膜时,要将基层土用泥浆和土的混合材料填平。必须保持薄膜清洁平整,不得有破损或露筋。铺膜时不要用强力压路机碾压,要使土工格栅的表面平整,以利于加强基层土的抗拉强度,以防止将膜撕破。在铺设过程中不得撕破土工膜。如因特殊需要将土工膜撕破的,须按设计要求修补好后再铺土土的混合料。

    • 3、土工膜的铺设与碎石路面相同应注意两个方面:

      a、土工膜必须紧贴土体。同时,要在两层之间铺设有厚度约0.5-1.0 cm厚复合土工膜。土工膜上可先铺设一层与土工膜上铺膜相同厚度的土工膜,再铺第二层与土工膜下铺膜相同厚度的土工膜,最后再铺第三层与土工膜下铺膜相同厚度的膜。因此,这两层的厚度可根据设计要求来确定。b、膜与土接触时宜采用“一条腿走路”方法,即用一条腿踩住另一条腿使土工膜与土接触即可实现铺膜与土相连。因此,必须用脚踩住铺好的碎石路面上铺设的长纤维布(通常由两层或三层聚乙烯长丝制成)上以形成一定的缝隙,以利于铺膜与土紧密接触并形成一定厚度的土工膜。

    • 4、铺砌碾压时应控制好土工膜的变形范围,使土工膜不产生折叠或破损。

      在土工格栅铺设完成后,应用塑料薄膜覆盖整个施工面,不允许有破损现象发生。若出现破损,则必须重新铺装。土工膜铺好后,宜用草皮覆盖,以防止雨水渗入。不能将土工膜折叠、重压或损坏。同时应在表面喷洒适量的白灰以防止雨水和湿气进入土,以及防止在铺砌碾压时土壤颗粒间的摩擦产生磨擦而产生的卷边和折叠现象,也应采取相应的措施预防土工膜产生撕破现象。

    • 5、根据实际工程需求来选择铺砌土工膜的宽度和厚度。

      土工膜的宽度一般为10~50 mm。在有拉力的情况下不宜过宽,否则土工膜容易撕裂。此外,土工膜要注意防止阳光直接照射土工膜而破坏。

  • 四、减振降噪,减少噪声污染

    塑料土工格栅的高密度大分子结构,可有效吸收来自大气中的声辐射,提高其减振降噪能力。同时,在土工布上形成气孔可以吸收水气中的水蒸气,也就是人们常说的“吸湿性”。其优良减振降噪性能与其材料质量有关,其材料质量越高则减振降噪能力越强。塑料土工格栅对空气和土壤有良好的吸声作用,对汽车轮胎等产生的振动具有明显减振效果和降噪效果(图4)。因其吸声性能较好,所以是应用非常广泛。它能有效地减轻公路上的噪声污染,避免高速公路成为噪音的传播途径及严重交通堵塞区。

塑料土工格栅施工方法

  • 1、铺设塑料土工格栅时,应按设计要求进行排水,在铺设前,应将土工布表面清洁干净。

    为防止雨水侵蚀和泥土颗粒进入,铺设塑料土工格栅时,应使塑料土工格栅和路面保持水平,并应适当放置土工布。每隔20 cm左右铺设一层土工布。为保证土工布无破损,应采用钉穿或其他特殊方法加固。为了保证质量及施工安全,如铺设过程中发现任何异常情况应及时进行处理。如果塑料土工格栅受损坏影响不能正常使用或受到损坏,应及时更换塑料土工格栅。

    • 2、铺设过程应注意事项

      由于塑料土工格栅的网孔分布均匀,所以其表面平整,不会出现毛刺等缺陷,同时也避免了人工直接铺设,因其铺设过程中可能会存在人为造成的缝隙。因此在施工过程中要特别注意此问题。对于不规则断面,为了防止出现裂纹,可采用沿一定方向的铺筑方法。

      • 3、铺设厚度:

        一般情况下塑料土工格栅铺设厚度应控制在50~60 mm。由于塑料土工格栅具有较好减振效果,可广泛用于公路、铁路、机场、码头、水利、隧道、公路堤坝等工程中,且在使用中得到了广泛应用。当然塑料土工格栅在施工时必须严格按照设计的尺寸铺设,否则会影响到工程质量和使用寿命。下面就为大家介绍一下塑料土工格栅的铺设方法是怎样的?

        • 4、施工方法

          在铺设格栅时,要根据铺设的土工布的性质选择正确的铺设方式。当铺设格栅时,一定要注意避免格栅因热胀冷缩而发生断裂,而产生不必要的裂纹。同时要保证格栅的铺设方向垂直,以利于其与道路边缘的摩擦力产生良好的隔离效果,从而避免发生路缘石及其它结构物与塑料土工格栅之间的摩擦阻抗现象。对于不同等级的公路应选择不同的铺设方式,而对特殊路段的路面铺筑中则需根据其实际情况选择合适的施工方法。如对于高速公路,在铺设时应严格控制好铺设点与原路面之间每隔3 m处要留一个2 m宽的铺装缝隙作防渗措施;而对于普通公路来说则要根据其路面结构进行处理;而对于较复杂公路来说则要根据其路基边坡的实际情况来选择铺设点和厚度,如在铺筑前将格纹格栅在水泥稳定碎石中放置5-10天使其形成稳定层;而对沥青混凝土路面来说还应根据路面破损来确定铺设点和厚度(如加筋土与沥青砼路面结合部位所需铺装网格格栅数)以保证其符合规范要求后再进行铺设使用。

          • 5、安装位置及数量

            要根据具体情况,选用合适的安装位置和数量。选用在高速公路上安装的条件下最理想的安装位置是:车辆通行频繁,行车速度较高或交通流量大的公路。公路侧不应设置在公路基面的底部,其位置应考虑在车辆通行过程中的稳定性。

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          塑料土工格栅图片

          塑料土工格栅

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