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塑料土工格栅在加筋土结构中的广泛应用!

单向拉伸塑料土工格栅由于其独特的网孔构造、高强度、施工方便、耐腐蚀等特点,目前已成为加筋土结构中应用最为广泛的加筋材料之一。

作为高分子聚合物产品,蠕变是其黏弹特性的一种突出表现形式,尤其是格栅在实际工程中长期处于拉伸状态,有可能出现下列情况:单向拉伸塑料土工格栅应变超过规定值而不能发挥其应有的加筋增强作用,使土工结构变形过大;随蠕变的进行,单向拉伸塑料土工格栅因其拉伸屈服强度下降而断裂,引起土工结构的破坏。

我国一些土工合成材料加筋土挡墙出现墙面板鼓肚现象,有的建成几年便倒塌,分析原因均与材料的蠕变现象有关。因此,格栅的蠕变强度成为决定加筋土结构长期稳定性的一个关键指标。我公司特别针对HDPE单向拉伸塑料土工格栅在不同温度、不同应力水平、化学作用、施工损伤和侧限约束等条件下进行了系统的室内蠕变试验,得到以下结论:

高密度聚乙烯单向拉伸土工格栅的蠕变特性与所受荷载大小、环境温度等因素密切相关。温度越高或应力水平越大,格栅蠕变量就越大,且蠕变速率越快。而且,温度与荷载水平对格栅蠕变的影响是相互联系的,温度越高,格栅的临界应力水平越低,20~40 ℃时临界应力水平不大于 40%,但温度升高到 60 ℃后,临界值会进一步降低,可能不大于 30%。因此,在实际工程应用中,应注意根据当地的实际气候条件确定格栅的蠕变强度。比如在垃圾填埋场衬垫系统中,渗滤液温度可能会达 60 ℃以上,对材料的长期蠕变性质和参数的影响就不能忽略。

如以 10%作为蠕变失效应变,则常规条件下临界应力水平不宜大于 40%,否则格栅在加载初期即会发生较大变形,很快达到蠕变破坏阶段,因此,对于永久性加筋土工程,应参考蠕变临界应力水平确定合理的格栅允许设计强度。

施工损伤对格栅蠕变性的影响比化学作用更明显,施工损伤影响因子一般达 1.2~1.4 左右,且应力水平越大,影响越显著,甚至可达原状时的2 倍。因此,在格栅运输施工过程中必须注意对格栅的保护,避免其受到磨损或发生断裂。

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