我們都知道塑料
土工格柵由于其獨特的網(wǎng)孔構(gòu)造、高強度、施工方便、耐腐蝕等特點,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,尤其是格柵在實際工程中長期處于拉伸狀態(tài)。
因此有可能出現(xiàn)下面這些情況:單向拉伸塑料
土工格柵應(yīng)變超過規(guī)定值而不能發(fā)揮其應(yīng)有的加筋增強作用,使土工結(jié)構(gòu)變形過大;隨蠕變的進(jìn)行,單向拉伸塑料土工格柵因其拉伸屈服強度下降而斷裂,引起土工結(jié)構(gòu)的破壞。我國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)。因此格柵的蠕變強度成為決定加筋土結(jié)構(gòu)長期穩(wěn)定性的一個關(guān)鍵指標(biāo)。
針對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)蠕變試驗,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 ℃時臨界應(yīng)力水平不大于 40%,但溫度升高到 60 ℃后,臨界值會進(jìn)一步降低,可能不大于 30%。因此,在實際工程應(yīng)用中,應(yīng)注意根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H氣候條件確定格柵的蠕變強度。比如在垃圾填埋場襯墊系統(tǒng)中,滲濾液溫度可能會達(dá) 60 ℃以上,對材料的長期蠕變性質(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發(fā)生較大變形,很快達(dá)到蠕變破壞階段,因此對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)計強度。
滲濾液浸泡作用 1 a 后,與原狀格柵相比,無約束極限抗拉強度有所降低,蠕變變形量有所增大,其蠕變化學(xué)影響因子可達(dá) 1.1。施工損傷對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)原狀時的2 倍。因此,在格柵運輸施工過程中必須注意對格柵的保護(hù),避免其受到磨損或發(fā)生斷裂。
側(cè)限約束條件可以大大減小格柵的蠕變量,在相同的應(yīng)力水平條件下,無約束蠕變變形量和砂土中的約束蠕變量可相差 70%以上,因此,采用無約束蠕變試驗確定格柵蠕變性質(zhì)的合理性還有待商榷。應(yīng)加深對側(cè)限約束條件下格柵蠕變性質(zhì)的研究,才能為工程設(shè)計提供更為合理經(jīng)濟有效的依據(jù)。