單向拉伸
塑料土工格柵由于其獨(dú)特的網(wǎng)孔構(gòu)造、高強(qiáng)度、施工方便、耐腐蝕等特點(diǎn),目前已成為加筋土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最為廣泛的加筋材料之一。
作為高分子聚合物產(chǎn)品,蠕變是其黏彈特性的一種突出表現(xiàn)形式,尤其是格柵在實(shí)際工程中長(zhǎng)期處于拉伸狀態(tài),有可能出現(xiàn)下列情況:?jiǎn)蜗蚶焖芰贤凉じ駯艖?yīng)變超過(guò)規(guī)定值而不能發(fā)揮其應(yīng)有的加筋增強(qiáng)作用,使土工結(jié)構(gòu)變形過(guò)大;隨蠕變的進(jìn)行,單向拉伸塑料土工格柵因其拉伸屈服強(qiáng)度下降而斷裂,引起土工結(jié)構(gòu)的破壞。
我國(guó)一些土工合成材料加筋土擋墻出現(xiàn)墻面板鼓肚現(xiàn)象,有的建成幾年便倒塌,分析原因均與材料的蠕變現(xiàn)象有關(guān)。因此,格柵的蠕變強(qiáng)度成為決定加筋土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期穩(wěn)定性的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。我公司特別針對(duì)HDPE單向拉伸塑料
土工格柵在不同溫度、不同應(yīng)力水平、化學(xué)作用、施工損傷和側(cè)限約束等條件下進(jìn)行了系統(tǒng)的室內(nèi)蠕變?cè)囼?yàn),得到以下結(jié)論:
高密度聚乙烯單向拉伸土工格柵的蠕變特性與所受荷載大小、環(huán)境溫度等因素密切相關(guān)。溫度越高或應(yīng)力水平越大,格柵蠕變量就越大,且蠕變速率越快。而且,溫度與荷載水平對(duì)格柵蠕變的影響是相互聯(lián)系的,溫度越高,格柵的臨界應(yīng)力水平越低,20~40 ℃時(shí)臨界應(yīng)力水平不大于 40%,但溫度升高到 60 ℃后,臨界值會(huì)進(jìn)一步降低,可能不大于 30%。因此,在實(shí)際工程應(yīng)用中,應(yīng)注意根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際氣候條件確定格柵的蠕變強(qiáng)度。比如在垃圾填埋場(chǎng)襯墊系統(tǒng)中,滲濾液溫度可能會(huì)達(dá) 60 ℃以上,對(duì)材料的長(zhǎng)期蠕變性質(zhì)和參數(shù)的影響就不能忽略。
如以 10%作為蠕變失效應(yīng)變,則常規(guī)條件下臨界應(yīng)力水平不宜大于 40%,否則格柵在加載初期即會(huì)發(fā)生較大變形,很快達(dá)到蠕變破壞階段,因此,對(duì)于永久性加筋土工程,應(yīng)參考蠕變臨界應(yīng)力水平確定合理的格柵允許設(shè)計(jì)強(qiáng)度。
施工損傷對(duì)格柵蠕變性的影響比化學(xué)作用更明顯,施工損傷影響因子一般達(dá) 1.2~1.4 左右,且應(yīng)力水平越大,影響越顯著,甚至可達(dá)原狀時(shí)的2 倍。因此,在格柵運(yùn)輸施工過(guò)程中必須注意對(duì)格柵的保護(hù),避免其受到磨損或發(fā)生斷裂。