在修建路堤時(shí)，經(jīng)常會(huì)用到的材料是土工格柵，相信提到它大家都是不陌生的，因?yàn)樵谖覀兊募彝ブ幸矔?huì)有用到它的地方，比如養(yǎng)殖，可以用它當(dāng)圍欄，所以它的應(yīng)用范圍還是非常廣的，但是它本身還是存在了一些問題，在應(yīng)用中，筋土相互作用是加筋土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度提高的關(guān)鍵，然而它與土的界面特性受諸多因素的影響，直接決定著加筋土結(jié)構(gòu)的變形與穩(wěn)定性。格柵自身材料性能、結(jié)構(gòu)形式的不足是導(dǎo)致加筋土結(jié)構(gòu)失效的主要因素，比如縱橫肋條易發(fā)生斷裂破壞、節(jié)點(diǎn)易發(fā)生剝離破壞、表面粗糙度不夠等。在這些因素下，研制出了一種兼具高強(qiáng)度、摩阻特性的鎖扣式嵌入格柵。

現(xiàn)在市面上的格柵普遍存在以下幾種問題：

1、肋條的強(qiáng)度低，破壞形式表現(xiàn)為肋條斷裂；

2、強(qiáng)度低，破壞形式表現(xiàn)為因節(jié)點(diǎn)破壞而橫縱肋條分離；

3、與土之間的相互作用較弱，破壞形式表現(xiàn)為格柵從土縱拔出。提高加筋土結(jié)構(gòu)的承載能力。

在這些情況下，鎖扣式格柵采用注塑成型生產(chǎn)工藝，既能夠提高格柵節(jié)點(diǎn)自身的強(qiáng)度，保證格柵縱橫肋條不分離；又可以通過鎖扣短肋的作用，加強(qiáng)鎖扣與土體之間的摩擦力作用；同時(shí)短肋自身對(duì)土體也會(huì)產(chǎn)生額外的嵌固作用，達(dá)到對(duì)土體最優(yōu)的被動(dòng)阻抗力。格柵肋條采用以聚丙烯為主、添加增強(qiáng)性纖維的復(fù)合材料制作，具有較高的抗拉強(qiáng)度、較小的變形和較強(qiáng)的抗腐蝕能力。格柵節(jié)點(diǎn)采用高密度聚乙烯同步注塑成型，具有較高的極限剝離力。所以它是具有強(qiáng)度高、變形小、防腐蝕、成本低等特點(diǎn)，可以滿足工程建設(shè)需求。

研究過程：

1、依次開展了室內(nèi)拉伸試驗(yàn)及節(jié)點(diǎn)剝離試驗(yàn)，結(jié)果表明：縱橫肋條及節(jié)點(diǎn)均具有較高的強(qiáng)度，肋條表面出現(xiàn)眾多絲狀纖維束是它即將發(fā)生斷裂的征兆，鎖扣式節(jié)點(diǎn)以塑料破壞性為主具有較高的抗剝離強(qiáng)度：鎖扣式節(jié)點(diǎn)可以為肋條提供附加強(qiáng)度。

2、利用自主研發(fā)的大型拉拔實(shí)驗(yàn)，以鎖扣式嵌入土工格柵為加筋材料，以粘土為試驗(yàn)填料，研究豎向應(yīng)力、壓實(shí)度、節(jié)點(diǎn)形式等對(duì)筋土界面特性的影響。通過使用姿態(tài)傳感器測(cè)量土體受格柵擾動(dòng)后的運(yùn)動(dòng)情況，分析拉拔過程中筋土界面的作用機(jī)理。結(jié)果表明：提高豎向應(yīng)力、壓實(shí)度均能有效增加筋土界面摩擦阻力及格柵變形，但筋土界面的擾動(dòng)程度卻有所降低?？拷鼕A持端的格柵變形最大，且沿其埋置長度方向逐漸衰減。

3、在拉拔試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，從理論方面分析了土體在鎖扣式節(jié)點(diǎn)作用下的極限平衡狀態(tài)，在試驗(yàn)方面，通過設(shè)置對(duì)照組來分析節(jié)點(diǎn)形式對(duì)筋土界面的強(qiáng)化機(jī)理。結(jié)果表明：在相同或豎向應(yīng)力作用下，鎖扣式節(jié)點(diǎn)對(duì)增強(qiáng)筋土界面摩阻力的貢獻(xiàn)率比普通格柵更大；鎖扣式節(jié)點(diǎn)在提高筋土界面特性方面更具優(yōu)勢(shì)。

4、提出一種換填格柵附近土體形成水平夾層結(jié)構(gòu)的筋土界面強(qiáng)化方法，并結(jié)合室內(nèi)拉拔試驗(yàn)對(duì)夾層結(jié)構(gòu)參數(shù)（填料粒徑、集配分布、夾層厚度等）進(jìn)行研究。結(jié)果表明：在同一豎向應(yīng)力下，相比單一級(jí)配碎石夾層，連續(xù)級(jí)配碎石夾層對(duì)筋土界面作用的提高效果更顯著，但應(yīng)合理控制細(xì)集科的含量。夾層厚度存在最優(yōu)值。在工程應(yīng)用中，應(yīng)結(jié)合實(shí)際進(jìn)行拉拔試驗(yàn)驗(yàn)證，使夾層鎮(zhèn)料達(dá)到最佳的工程特性，最大程度的發(fā)揮筋土界面的摩擦特性。

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