[实用新型]一种具有拉胀效应的土工格栅

说明书

本实用新型公开了一种具有拉胀效应的土工格栅，它解决了现有技术中因筋材拔出而引起的加筋土工程失效的问题，具有形成拉胀效应、提高了筋材与填料的相互作用、有效避免格栅因咬合力减小而从土体中拔出现象的效果；其技术方案为：包括若干拼装单元，每一拼装单元由套壳及夹芯构成，二者具有相互咬合的凸起结构；所述夹芯和套壳分别由首尾衔接的单位体组成，且夹芯单元体的衔接位置与套壳单元体衔接位置交错布置；受拉力后，相互咬合的凸起结构发生相对移动，套壳被内部夹芯撑起，厚度增大，通过凸起结构保证在土体应变范围内始终保持拉胀效应。

技术领域

本实用新型涉及土木工程领域，尤其涉及一种具有拉胀效应的土工格栅。

背景技术

近年来，随着我国基础设施的大规模建设，特别是随着交通路网向山区延伸，高大加筋土结构(高度超过20m的高大挡墙和路基等)越来越多。在行车荷载及自然因素(气象、水文、地质、地震等)的作用下，高大加筋土结构变形、开裂甚至垮塌等灾害时有发生，给人民生命财产带来重大损失。

研究发现随着填土高度(上覆压力)的增加，筋土之间剪应力的增长幅度减小，当填土增大到一定高度时，筋土之间的剪应力增加不明显，说明高大加筋土结构深层筋材的摩擦系数比浅层的要降低很多，增加了筋材被拔出的风险。出现上述现象主要是因为传统土工格栅属于正泊松比材料，当格栅收到拉伸作用时，格栅在厚度方向发生收缩，引起筋-土界面处的填料发生剪缩。

现有研究中，为了改善加筋土的力学性能，人们往往通过提高材料本身强度来改善填土结构的稳定性，而忽视了对加筋土工程变形和强度有重要影响的筋土界面作用特性的改善，这种改进方法对于解决筋材拔出而引起的加筋土工程失效的问题成效甚微。

因此，如何提高筋-土界面的力学性能是高大加筋土结构设计中亟待解决的主要难题之一。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种具有拉胀效应的土工格栅，其具有形成拉胀效应、提高了筋材与填料的相互作用、有效避免格栅因咬合力减小而从土体中拔出现象的效果。

本实用新型采用下述技术方案：

一种具有拉胀效应的土工格栅，包括若干拼装单元，每一拼装单元由套壳及夹芯构成，二者具有相互咬合的凸起结构；

所述夹芯和套壳分别由首尾衔接的单位体组成，且夹芯单元体的衔接位置与套壳单元体衔接位置交错布置；受拉力后，相互咬合的凸起结构发生相对移动，套壳被内部夹芯撑起，厚度增大，通过凸起结构保证在土体应变范围内始终保持拉胀效应。

进一步的，所述夹芯的凸起结构可以为锯齿形凸起或圆形凸起，套壳内部凸起结构与夹芯的凸起结构相适配。

进一步的，所述拼装单元的整体厚度h为6-8mm，夹芯的凸起结构最高点厚度h₁为4-5mm，其最低点厚度h₂为2-3mm。

进一步的，所述套壳的厚度b₂小于夹芯凸起结构最低点的厚度h₂。

进一步的，所述拼装单元呈十字型结构。

进一步的，所述套壳包裹于夹芯的上下两侧，并通过浇筑方式形成一整体。

具有拉胀效应的土工格栅的制备方法，包括以下步骤：

步骤(1)确定夹芯凸起结构的形式及尺寸；

步骤(2)分别批量生产夹芯、套壳，将夹芯拼接成设定要求的格栅形状，在夹芯的上下两侧分别覆盖上套壳，并利用材料浇筑或焊接的方式将夹芯与套壳包裹成一整体。

进一步的，所述步骤(1)中，首先估算应用环境的最大变形量，然后根据试验确定夹芯凸起结构的形式及尺寸。