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采用经特殊处理的玻璃纤维土工格栅,能使基础层的整体强力大大提高,其作用就像钢筋增强水泥混凝土一样。直变形向水平方向扩散以致其上部填料的抗剪切变形能力得以充分发挥,使得软土地基表面的承载区大大增强,从而提高地基的承载力。(2))提高路基的稳定性。(3))减小施工期填土的大量下沉,节约土石方。(4))调整不均匀沉降:①玻璃纤维土工格栅的拉应力作用使界面以下土体的竖向应力减小,从而使土体竖向压缩变形减小。②由于预拉和差异沉降导致玻璃纤维土工格栅的变形,这一拉应力由界面剪应力平衡。界面剪应力使基础沉降区域产生一定大小的隆起变形,这一隆起变形部分抵消了基础或路基的沉降。动所传递的能量,因而具有良好的抗震性。
在公路与城市道路建设中,经常需要对旧路进行改造,以满足不断增长的交通需求。为了充分利用旧有路面,并改善其路面使用性能,通常采用沥青混凝土对旧路面进行罩面补强。随着沥青罩面层使用时间的增长,将会逐步出现各种病害,如疲劳开裂、车辙、低温收缩开裂、由下卧层接缝或裂缝引发的反射裂缝等。路面铺设玻璃纤维格栅后,能够增加上面层层底的拉应力,减小路表面弯沉值,加铺格栅后裂缝的数量得到了控制,而且裂缝的宽度也得到了相应的控制[3]。反射裂缝是由于旧混凝土面层在接缝或裂缝附近的较大位移引起其上方沥青加铺层内出现应力集中所造成的,他包括因温度和湿度变化而产生的水平位移以及因交通荷载作用而产生的竖向剪切位移。前者导致接缝或裂缝上方的沥青加铺层内出现较集中的拉应力;后者则使接缝上方的沥青加铺层经受较大的弯拉应力和剪切应力。




随着工程需要，这类材料不断有新的品种出现，例如土工格栅、土工网和土工模袋等，原来的名称已不能准确地涵盖全部产品，这样，在其后的一段时期内，把它们称之为“土工织物、土工膜和相关产品（relatedproduct）”。显然，这样的名称不宜作为一种技术或学术。为此，1994年在新加坡召开的第五届国际土工合成材料学术会议上，正式确定这类材料的名称为“土工合成材料”（geosynthetics）。土工合成材料的早应用可追溯到本世纪二三十年代。1926年美国南卡罗林拉州公路部门曾采用过在棉布上洒沥青而制成的材料，其形式类似于土工膜。其后，人们曾采用聚氯乙烯PVC土工膜作为游泳池的防渗材料。50年代初，美国垦务局采用PVC土工膜作防渗衬砌。
前苏联以聚乙烯膜进行渠道防渗也有较长历史。更多土工合成材料行业分析息请查阅中国报告大厅发布的《年中国土工合成材料行业研究报告》。以近代人工聚合物为原料的土工织物的早应用实例，是50年代初的荷兰三角洲工程。据估计，用量超过了1000万m2，大大促进了土工合成材料的工程应用。60年代，美国逐渐扩展了采用土工织物修建护坡下的垫层和反滤以及护岸等，并将土工织物铺在沥青路面中以防止路面反射裂缝。土工网于1968年在日本开始应用，主要用在填土坡，帮助坡缘填土压实，以增大其强度和稳定性。与此同时，土工网也被用在软基上筑堤，以后又发展为在堤底铺设。非织造土工合成材料技术可能于1967年在美国、法国、英国开始应用。




因此近几年来土工格栅在高速公路的建设中起到广泛应用。高速公路常见病是不均匀沉降，不均匀沉降将会对高速公路产生很大的影响。在运营期间的不均匀沉降轻则影响高速公路的使用性能，重则会产生功能性破坏，尤其在台背回填处、填挖交接处、新老路拼接处、沟塘回填处等地方极易产生不均匀沉降，导致路面破坏严重影响行车舒适及，同时增加路面的维修费用甚至需要对路基进行重新处理。土工格栅是聚合物材料经过定向拉伸形成的具有开口网格、较高强度的平面网状材料。常用的聚合物有聚丙烯、高密度聚乙烯、玻璃纤维、涤纶、合成纤维等。通过对土工合成材料行业定义分析了解到，土工合成材料是当今被广泛应用于岩土工程中的土工合成材料，它是高分子聚合物产品的统称。
土工材料分为几大类材料：土工布、土工膜、土工格栅、排水板，复合土工膜，土工网，土工格室，膨润土防水毯等。下文是中国报告大厅小编整理的土工合成材料行业定义及分类息。土工合成材料是土木工程应用的合成材料的总称。作为一种土木工程材料，它是以人工合成的聚合物（如塑料、化纤、合成橡胶等）为原料，制成各种类型的产品，置于土体内部、表面或各种土体之间，发挥加强或保护土体的作用。《土工合成材料应用技术规范》将土工合成材料分为土工织物、土工膜、土工特种材料和土工复合材料等类型。更多土工合成材料行业市场分析息请查阅中国报告大厅发布的《中国土工合成材料行业市场调查报告》。土工织物的制造过程是首先把聚合物原料加工成丝、短纤维、纱或条带。



将来的发展是用土工合成材料处理路基中的孔洞。该方法先在孔洞中设置灯芯排水,在灯芯排水上铺设针刺无纺布,然后用纤维加筋土回填。该方法很有前途,有待现场试验。水土流失影响土地和农田的使用,也是水污染的原因之一。为了控制、减轻和避免水土的流失,许多与土工合成材料有关的水土流失控制方法被采用。前,主要是利用长钉(长达3m)来加固松软土坡。将来可能的发展是用高强土工合成材料网格(高强土工织物或土工格栅)防止雪崩。问题的关键是估计网格和锚固材料的受力、位置和布置以及在非常气候环境下的感应。结合喷锚混凝土,玻璃纤维土工格栅可以加固任何形状的钢筋混凝土结构。玻璃纤维土工格栅是近年来发展迅速的一种增强沥青路面性能的新型土工合成材料。
近几年已在全国几十个省市的 重点工程、高速公路、一级公路、二级公路、市政道路得到广泛的应用,并取得了良好的经济效益和社会效益。应用于沥青罩面中,与沥青混合料溶为一体,具有抑制沥青混合料流动、防止车辙、延缓裂缝的效果。应用于路基中,具有增强路基整体强度,提高路基稳定性,防止路基沉降不均,防止裂缝的反射。还可以用于其他防护工程。此外,从成本的角度分析,玻璃纤维土工格栅与其他材料比,具有功能价格比优良,延长道路使用寿命,减少维修费用,具有较好的应用价值。总之,随着 对公路建设的投入日益加大,工程质量的要求逐步提高,玻璃纤维土工格栅的应用区域必将得到迅速扩展。技术上的突破将促进玻璃纤维土工格栅的蓬勃发展,玻璃纤维土工格栅由于其独特的复合性能,广阔的应用领域,将是未来玻璃纤维土工材料的发展方向。




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