土工格柵加筋技術(shù)借助材料與土體的協(xié)同作用構(gòu)建復(fù)合增強體系,其核心作用機制可概括為三維應(yīng)力傳遞、界面約束強化與變形協(xié)調(diào)控制三大維度。在荷載作用下,格柵的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)能將集中應(yīng)力轉(zhuǎn)化為分布式應(yīng)力場,依據(jù)彈性理論,應(yīng)力擴散角可達(dá) 30°~45°,可有效降低路基頂面的峰值應(yīng)力。與此同時,格柵與土體間的機械咬合及摩擦阻力(界面摩擦系數(shù)≥0.6),能限制土體顆粒的側(cè)向位移,形成類似 “加筋土拱” 的效應(yīng),使土體抗剪強度提升 15%~30%。
針對新舊路基差異沉降難題,通過格柵的跨越鋪設(shè),可將舊路基的剛度優(yōu)勢傳遞至新填土層,依托剛度漸變過渡機制減小界面處的應(yīng)力突變。研究數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)格柵模量超過 50 GPa 時,其對差異沉降的抑制效果會顯著增強。其中,玻纖聚酯格柵憑借高剛度(≥50 GPa)、低蠕變(長期荷載下應(yīng)變增長率<0.1%/a)及耐酸堿腐蝕的特性,在復(fù)雜環(huán)境中展現(xiàn)出更優(yōu)的耐久性,疲勞壽命可達(dá) 15 年以上,較普通塑料格柵延長 30%。
從不同類型格柵的力學(xué)性能對比來看,玻纖聚酯格柵在抗拉強度、模量及耐老化性上均優(yōu)于聚丙烯(PP)格柵與高密度聚乙烯(HDPE)格柵,更適配重載交通及長期服役場景。多維度作用機制共同提升了路基的整體剛度與穩(wěn)定性,為工后沉降控制提供了堅實的理論支撐。
