矿用土工格栅在煤矿工作中也称作煤矿井下用双向拉伸塑料网假顶,简称假顶网。矿用土工格栅是为煤矿井下回采工作面假顶支护和巷道护帮支护设计制造的,是采用几种高分子聚合物并填加其它改性剂,经加热,挤压,成型,冲孔,拉伸,定型,卷取等工序制造而成。矿用土工格栅与金属纺织网,塑料编织网相比,具有重量轻,强度大,各向同性,抗静电,无腐蚀,阻燃的特点,是一种新型煤矿井下支护工程及土木工程用网状格栅材料。矿用土工格栅主要用于煤矿井下回采工作面假顶支护工程,矿用格栅亦可用作其它矿山巷道工程、边坡防护工程、地下土建工程和交通道路工程的土石锚固、加强的材料,矿用格栅是塑料纺织网的佳替代产品之一。
填料的选择:填料应按设计要求选取。实践证明,除冻结土、沼泽土、生活垃圾、白垩土、硅藻土外均可用做填料。但砾类土和砂类土力学性能稳定,受含水量影响很小,宜选用。填料粒径不得大于15cm,并注意控制填料级配,以压实重量。填料的摊铺和压实:当格栅铺设定位后,应及时填土覆盖,裸露时间不得超时48小是,亦可采取边铺设边回填的流水作业法。先在两端摊铺填料,将格栅固定,再向中部推进。碾压的顺序是先两侧后中间。碾压时压轮不能直接与筋材接触,未压实的加筋体一般不允许车辆在上面行驶,以免筋材错位。分层压实度为20-30cm。压实度达到设计要求,这也是加筋土工程的成败关键。
土工格栅在平整的下承层上按设计要求的宽度铺设,其上下层填料无刺坏土工格栅的杂物,铺设土工格栅时,将强度高的方向垂直于路堤轴线方向布置。土工格栅横向铺设。铺设时绷紧,拉挺,避免折皱、扭曲或坑洼。土工格栅沿纵向拼接采用搭接法,搭接宽度不小于20cm。铺好土工格栅后,人工铺设上层填料,及时完成碾压,避免长期暴晒。然后采用机械运料、整平、碾压。机械摊铺、碾压从两边向中间推进,碾压自两边向中间进行,其压实度保持达到规范要求。杜绝一切施工车辆和施工机械行驶或停放在已铺好的土工格栅上,施工中随时检查土工格栅的质量,发现有折损、刺破、撕裂等损坏时,视程度修补或更换。
高强土工格栅由于其抗拉强度大、变形小的特点,被广泛的应用于软基处理和处置路基的不均匀沉降,特别是新旧路基不均匀沉降的处理,钢塑格栅代替塑料格栅处理的效果更好,是处理路基不均匀沉降的材料。在软土基中采用钢塑复合土工格栅进行加筋处理,它的网状结构有利于软土基的排水;在路堤填土荷载下,软土中的水份渗出,促使软土固结,土基承载力提高。软土基与钢塑复合土工格栅共同作用形成嵌锁体系,受到车载时,两侧竖向应力加大,从而使基底的竖向应力趋于均匀。
PET聚酯双向拉伸焊接土工格栅以聚酯为主料,加入剂和其他助剂,经过低倍数机械拉伸成精制肋条,按平面经纬成直角,经超声波特殊焊接成型的土工合成材料,根据工程需要来用不同网孔直径及肋条宽度、厚度来改变筋带的拉力大小。PET聚酯双向拉伸焊接土工格栅的拉力由经纬编织的聚酯肋条承担,在低应变能力下产生的抗拉模量,纵横向肋条协同作用,充分发挥格栅对土体的嵌锁作用。PET聚酯双向拉伸焊接土工格栅的纵横向聚酯肋条经纬编织成网,具有强度高、断裂拉伸率小,蠕变系数小等特点,耐温范围为-70摄氏度~180摄氏度,抗紫外线,微生物腐蚀性能优良。通过生产过程中聚酯表面的处理,压制有粗糙的花纹,以增强格栅表面的粗糙程度,提高土工格栅与土体的摩擦系数。
当填土高度大于4m时,土工格栅满足行业标准的低要求即可,纵横向极限拉力应不小于20kN/m。当填土高度在3-4m之间时,土工格栅纵横向极限拉力不小于40kN/m。当填土高度小于3m时,土工格栅纵横向极限拉力不小于50 kN/m,伸长率小于4%,建议采用GSZ60-60型土工格栅当土工格栅用于路基填挖结合部时应采用双向不低于40kN/m的土工格栅,宜采用GSZ60-60型土工格栅。当用于旧路加宽新旧路结合部位时,借鉴沈大高速公路扩建使用格栅的方法:凡填高大于3米的路基,在距路基封顶20㎝处加铺钢塑复合格栅,采用纵向(垂直路线方向)极限拉力大于或等于60kN/m,横向(平行路线方向)极限拉力大于或等于20kN/m的钢塑复合格栅,伸长率≤4%。
土工格栅除具有较强的抗拉强度之外,其的耐久性能也较好,因为土工格栅材料是以高密度聚乙烯或聚丙烯塑料为主要原料,含有抗紫外线和碳黑等助剂成分,能防止酸、碱、盐及酒精、汽油等有机溶剂及抗紫外线的侵蚀。据相关资料显示,在常温条件以及设计允许荷载的情况下,土工格栅厂家生产的土工格栅的使用寿命可达120年。当然土工格栅之所以得到广泛的应用主要在于下面介绍的土工格栅所具有优良的特性。土工格栅厂家塑料土工格室在边坡美化工程中,土工格室伸打开后,呈蜂窝状的立体的土工格,在土工格中充填土石或混凝土料,构成具有强壮侧向约束和大刚度的构造体构成对边坡的安定效果。也能够在土工格网格内栽培一些植被,或小型灌木等植物,构成对边坡的二次固定,也美化了环境。
土工格栅与土壤联合工作,形成坚固的地基。此种结构比单纯填充塑料要坚固很多。通常用抗拉伸强度来描述产品的受力情况。因为要埋藏在地下,所以性能也很重要。很多山区地形非常复杂,对于公路施工要求非常严格。土壤结构中的水会让地基变软,为了解决土体中的水,促使路基稳定,在高速公路路基处理中广泛地采用了土工格栅与土工织物。作为隔离层的土工格栅,满足两方面的要求:一方面它可以阻挠较细的土粒侵入较粗的粒状材猜中,并坚持一定的渗透性:另一方面,它具有满足的强度,以承当因为荷重发生的各种应力或应变,即土工格栅在任何情况下不得发生决裂景象。
土工合成材料加筋砂砂垫层能有效减小软土地基在上部路堤荷载作用下的沉降变形。现场测试数据表明, 在地基土层和路堤填筑基本相同的条件下, 土工格室加筋砂垫层的效果好, 双层土工格栅加筋砂垫层的效果次之, 再次之为单层土工格栅加筋砂垫层。与无筋砂垫层方案相比, 加筋砂垫层方案能减小10%~ 31. 5%的单位路堤高产生的沉降量。在砂垫层中, 将土工格栅的铺设数量由单层增加到双层, 不但能减小软土地基在上部路堤荷载作用下的沉降变形, 还能降低土工格栅承受的拉力。与单层土工格栅加筋砂垫层方案相比, 双层土工格栅加筋砂垫层方案能减小18. 2% 的单位路堤高产生的沉降量; 单位路堤高的土工格栅大拉力值能减小27. 8%~47. 8%。双层土工格栅加筋砂垫层中, 上层土工格栅的拉力较下层土工格栅的拉力小27. 9% 。
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