有哪些研究關注玻纖土工格柵的加筋機理呢？今天小編就來和大家聊一聊，下面一起了解一下吧。

近年來，土工格柵作為一種高強度的加筋材料，在埋設于土中形成復合加筋土后，不僅可以提高土體的強度，還可以限制土體的側(cè)向變形。因此，在公路、鐵路、水利、機場、市政等領域得到了廣泛應用。與此同時，有關加筋機理方面的研究也引起了國內(nèi)外巖土工程界的關注。

玻璃纖維土工格柵是一種優(yōu)質(zhì)的土工合成材料，適用于路面增強、老路補強和加固路基及軟土基。在處理瀝青路面反射裂紋方面，它已經(jīng)成為不可替代的材料。該產(chǎn)品采用高強無堿玻璃纖維制成網(wǎng)狀基材，經(jīng)過國際先進的經(jīng)編工藝制作而成，通過表面涂覆處理使之成為半剛性制品。它具有很高的抗拉強度和較低的延伸率，同時具有耐高溫、耐低寒、抗老化和耐腐蝕等優(yōu)秀性能。廣泛應用于瀝青路面、水泥路面以及路基的增強，還可以用于鐵路路基、堤壩護坡、機場跑道、防沙治沙等工程項目。

玻纖格柵采用優(yōu)質(zhì)增強型無堿瑣纖紗作為原料，并利用國外先進經(jīng)編機織成基材。經(jīng)過經(jīng)編定向結構處理，充分利用了紗線的強力，改善了織物的力學性能，使其具有良好的抗拉強度、抗撕烈強度和耐嫌變性能。經(jīng)過優(yōu)質(zhì)改性瀝青涂覆處理后，玻纖格柵成為了一個平面網(wǎng)絡狀的材料。該材料的設計遵循相似相容原理，重點強調(diào)與瀝青混合料的復合性能，并有效保護了玻纖基材。這樣一來，基材的耐磨性和抗剪切能力得到了極大提高，使其適用于路面增強，可以有效抵抗裂維車轍等公路病害的產(chǎn)生。這一技術的出現(xiàn)解決了瀝青路面難以增強的難題。

玻璃纖維土工格柵是一種優(yōu)質(zhì)的土工合成材料，適用于路面增強、老路補強和加固路基及軟土基。在處理瀝青路面反射裂紋方面，它已經(jīng)成為不可替代的材料。該產(chǎn)品采用高強無堿玻璃纖維制成網(wǎng)狀基材，經(jīng)過國際先進的經(jīng)編工藝制作而成，通過表面涂覆處理使之成為半剛性制品。它具有很高的抗拉強度和較低的延伸率，同時具有耐高溫、耐低寒、抗老化和耐腐蝕等優(yōu)秀性能。廣泛應用于瀝青路面、水泥路面以及路基的增強，還可以用于鐵路路基、堤壩護坡、機場跑道、防沙治沙等工程項目。

玻纖格柵采用優(yōu)質(zhì)增強型無堿瑣纖紗作為原料，并利用國外先進經(jīng)編機織成基材。經(jīng)過經(jīng)編定向結構處理，充分利用了紗線的強力，改善了織物的力學性能，使其具有良好的抗拉強度、抗撕烈強度和耐嫌變性能。經(jīng)過優(yōu)質(zhì)改性瀝青涂覆處理后，玻纖格柵成為了一個平面網(wǎng)絡狀的材料。該材料的設計遵循相似相容原理，重點強調(diào)與瀝青混合料的復合性能，并有效保護了玻纖基材。這樣一來，基材的耐磨性和抗剪切能力得到了極大提高，使其適用于路面增強，可以有效抵抗裂維車轍等公路病害的產(chǎn)生。這一技術的出現(xiàn)解決了瀝青路面難以增強的難題。

該產(chǎn)品具有高強度、低伸長率、耐高溫、高模量、輕質(zhì)、良好的韌性、耐腐蝕、長壽命等特點，可廣泛應用于舊水泥路面、機場跑道維修、堤壩、河岸、邊坡防護、道橋路面強化等工程領域。它可以增強和加固路面，防止路面疲勞裂紋、熱冷伸縮裂紋和反射裂紋，并能分散路面承載應力，延長路面使用壽命。該產(chǎn)品具有高抗拉強度和低延伸率，長期性能穩(wěn)定，具有良好的物理化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，能抵抗疲勞開裂、耐高溫車轍、抗低溫收縮裂紋，延緩與減少反射裂縫。

玻璃纖維土工格柵產(chǎn)品用途:

1、對于老化的瀝青路面，可以通過增加加筋材料來增強瀝青面層，以預防和治理病害。

2、將水泥碎路面改建成復合式路面，以防止板塊收縮等問題引起反射裂縫。

3、道路改建工程以防止由于新老結合部和不均勻沉降而導致的裂縫。

4、對軟土基進行加筋處理有利于軟土的排水和固結，有效地控制沉降，實現(xiàn)均勻的應力分布，并增強路基的整體強度。

5、為了避免路面裂縫產(chǎn)生，我們在新建道路時使用了半鋼性基層，并加入了加筋增強，以有效防止基礎裂紋反射導致的裂縫出現(xiàn)。

格柵埋設于土中并受到平面方向的拉力時，由于其抗拉特性，會在格柵內(nèi)產(chǎn)生應力和變形。同時，法向荷載的作用會在格柵與土的上、下界面上產(chǎn)生摩擦力，阻礙其變形和運動。這種筋土之間的相互作用不僅出現(xiàn)在兩種介質(zhì)的界面上，還會擴展到界面以外的土體范圍內(nèi)，共同發(fā)揮作用。這就是筋材加固的基本機理。

目前研究界面作用特性的方法主要包括室內(nèi)的直剪試驗、拉拔試驗、扭剪試驗、斜板試驗以及現(xiàn)場足尺試驗等，其中直剪試驗可以測定筋材與土單剪切面的摩擦特性，拉拔試驗可以反映加防材料從土中被拉出時與周圍一定范圍內(nèi)土體的相互作用特性，是目前被工程界廣泛采用的兩種研究手段。

國內(nèi)外已經(jīng)進行了大量試驗研究，探討了玻璃纖維土工格柵與砂士、黏土的相互作用。然而，對于具有特殊脹縮性能的膨脹巖，土工格柵的加前機理和加筋效果仍需進一步深入研究。本文針對南水北調(diào)中線工程膨脹巖渠段的中膨脹巖進行了研究。通過改進的疊環(huán)剪切試驗儀，在不同上覆荷載條件下進行了兩種土工格柵的拉拔試驗，初步研究了格柵與膨脹巖的界面相互作用機理，并得到了界面似摩擦角和似黏聚力參數(shù)。分析了格柵不同埋深處界面摩阻力的分布規(guī)律，并對由于界面摩阻力引起的土體附加剪應力分布進行了初步探討。在拉拔試驗中，垂直荷載、拉拔速率、格柵強度、尺寸大小以及土樣含水量和干密度狀態(tài)等因素對格柵與土界面相互作用特性影響較為顯著。根據(jù)不同影響因素的水平，可以進行相關試驗設計。

由于時間關系，目前僅完成第一階段試驗，本論文對其中5組試驗成果進行分析，要討論垂直荷載和不同強度格柵材料對界面摩擦雖度的影響，初步探討格不同埋深處界面摩陽力的分布規(guī)律，并通過各桑環(huán)的位移分析由于界面摩阻力引起的土體附加剪應力的分布。

埋設在十中的格柵受到沿其平面方向的拉力時，將在拉力方向上引起應力和變形。同時由于法向應力的作用，在格柵與土的上、下接觸面上將立生陽礙格柵與十相對運動的摩搗應力，目其分布沿格柵埋深方向是不均勻的，施拉端最大，并隨著水平拉力的增大逐漸向自由端傳遞，當自由端摩操應力也達到最大靜摩擦力時，格柵即發(fā)生整體運動，一般定義此質(zhì)間為格柵的拔出時刻。在實際工程設計中往往將此時沿筋材表面的摩擦力簡化成均勻分布，以獲得界面的似摩擦系數(shù):

對于網(wǎng)格狀結構的玻璃纖維土工格柵加筋而言，在達到拔出狀態(tài)后，筋一之間將發(fā)生相對位移，界面相互作用就由單一的靜摩擦力轉(zhuǎn)為滑動摩擦和土顆粒與筋材之間的咬合力。為了克服格柵橫肋對土顆粒的被動陽力以及網(wǎng)孔間土顆粒自身的強度，水平拉拔力會進一步增大，直到土體剪切破壞。因此，可將拉拔試驗分為兩個階段:筋一土無相對位移的靜摩擦階段和筋一十相對運動的滑動摩擅階段，不同階段的加筋機理并不完全相同。第一階段單純是界面上的摩擦作用，而在第二階段，則相互作用不僅發(fā)生在界面上，而且在界面以外一定范圍的土體顆粒也發(fā)生了位移、轉(zhuǎn)動

甚至顆粒的剪切，“間接加筋作用”也產(chǎn)生了影響拉拔試驗中不同位置的拉拔位移由兩部分組成:一是格柵受拉時自身的伸長變形，一般稱之為延伸率，主要發(fā)生在夾具端，二是筋材與土之間的相對位移。由于模型箱側(cè)壁不可避免地存在一定厚度(本次試驗桑環(huán)側(cè)壁厚度為74 mm，其間格柵處于無約束狀態(tài)，在應變式試驗中首先該部位的格柵被拉伸，延伸率較大，而埋設在土中的格柵受到土體的約束，其拉伸特性和無約束狀態(tài)下的拉伸特性完全不同，產(chǎn)生的延伸率很小。

從試驗結束后對格柵標記段的測量，PE50型十工格柵埋于土中受拉時的延伸率為0.3%~1.0%，PE80型格延伸率略大，但也僅0.9%~2.0%，遠遠未達到其極限拉伸率，并目靠近夾具端的縱助平均延伸率都大于靠近自由端的縱助延伸率，說不同埋深處格柵的拉應力分布并不均勻，由拉拔端的最大值向自由端減小，而這主要是由于界面處摩擦應力的不均勻分布引起的。

盡管試驗數(shù)量有限，部分桑環(huán)數(shù)據(jù)不夠光滑，但通過PE50格柵在不同上覆荷載條件下對應最大水平拉拔力時不同高度桑環(huán)的側(cè)向變形分布示意圖，你仍然可以觀察到一些規(guī)律性分布。

（1）土體剪切變形普遍較小，一般在毫米級別，是由界面摩擦力所引起的。

（2）通常，最大的剪切變形發(fā)生在筋土界面，距離界面較遠的疊環(huán)剪切變形較小。

（3）根據(jù)目前的試驗結果來看，小荷載和大荷載條件下的十體剪切變形分布存在顯著差異。具體來說，在垂直荷載100kPa的情況下，桑環(huán)的感切位移最大。

（4）當上方荷載超過200 kPa時，不同高度的蒸環(huán)側(cè)向位移差異減小。

試驗成果驗證了由筋土界面的摩擦應力所引起的土體附加剪應力分布現(xiàn)象，但受到試樣高度和上部加載板的限制作用，還不能癥量得出“加筋有效影響范圍”的大小。

（1）可以將玻纖維士工格柵的拉出過程分為兩個階段，即筋土無相對位移的靜摩陽力階段和筋土相對運動的滑動摩接階段。其中靜摩擦力只占界面總強度的20%~40%，界面相互作用的力學特征受第二階段格柵網(wǎng)孔間土顆粒嵌固咬合作用的景響非常顯著，且界面摩擦應力的分布在時間、空間上的分布都是不均勻的。

（2）格柵在受拉情況下發(fā)生的位移由兩部分組成：材料的伸長變形（延伸率）以及筋土間的相對位移。在受到上覆荷載和土體約束的影響下，筋材的延伸率很小，拉應力也遠未達到格柵的極限拉伸強度，因此格柵不會發(fā)生拉伸破壞。另一方面，筋與土壤之間的相對位移在拉拔初期呈非線性分布，在拉拔力達到峰值后則呈線性變化。

（3）在低荷載條件下，土顆粒在界面附近更容易進行結構調(diào)整和重組，因此靜摩擦力對界面的整體強度影響較小。

（4）界面摩擦會導致附加的十體力，并且在垂直方向上按照一定的規(guī)律逐漸減弱。希環(huán)試驗可以用作研究這一現(xiàn)象的方法，而進一步的定量研究仍在進行中。

只有上覆荷載和加筋材料是影響玻璃纖維土工格柵與膨脹巖界面力學特性的因素。目前尚未對膨脹巖的不同含水量、干密度、拉拔速率和格柵尺寸等因素進行全面的試驗。因此，我們只能通過提供的試驗現(xiàn)象和成果對土工格柵和膨脹巖的界面相互作用機理進行簡單的定性分析。具體問題，如干界面摩擦應力的分布形式、土體附加剪應力的分布以及加筋對有效影響范圍的量化等，仍需要進一步研究。

希望今天的內(nèi)容能夠?qū)Υ蠹矣兴鶐椭?/span>