土工格栅如何防止沉降和裂缝

在现代土木工程建设中，地基沉降和路面裂缝是常见的难题，它们不仅影响工程质量，还可能带来安全隐患。土工格栅是常用在地基中的材料，那么，它怎么防止沉降和裂缝呢？

一、土工格栅的基本原理

土工格栅，特别是玻璃纤维格栅和钢塑格栅，有高强度、高模量、耐腐蚀、耐磨损等优良性能，它们通过特殊工艺编织或焊接而成，形成网状或条带状结构，能够提高土体的整体性和稳定性。

二、土工格栅防止沉降的机制

1、增强地基稳定性：在软土地基或不稳定土层上铺设土工格栅，可以利用它的网状结构增加土体的整体性和稳定性。土工格栅与土壤之间的摩擦力能够限制土壤的移动和变形，可以减少地基的沉降量。

2、分散应力：铺设土工格栅可以分散车轮压过路面产生的压应力和拉应力，减少应力集中现象。这种应力分散作用能够降低路面开裂的风险，防止裂缝进一步扩展。

3、提高承载能力：增强地基土体的稳定性和整体性，土工格栅能够提高道路的承载能力。就可以让道路在面对重载交通时更加稳定，减少因超载导致的沉降问题。

三、土工格栅防止裂缝的机制

1、加筋作用：土工格栅作为加筋材料，能够提高土体的抗拉强度和抗剪强度。当土体受到外力作用时，土工格栅能够承担部分拉应力，可以延缓裂缝的产生和发展。

2、嵌锁效应：在碾压过程中，土工格栅网孔中的粒料互相包裹、嵌挤，可把格栅上下的材料有机结合起来，形成一个上下嵌锁的整体。这种嵌锁效能够进一步提高土体的整体性和稳定性，减少裂缝的产生。

3、应力吸收：土工格栅有一定的柔性和变形能力，能够吸收裂缝尖端的集中应力，可以阻止裂缝的进一步发展。特别是在路面裂缝发展的初期阶段，土工格栅的应力吸收作用特别显著。

四、应用

在高速公路、机场跑道等重载交通路段的建设中，使用土工格栅作为路基增强材料，可以提高道路的承载能力和稳定性，延长使用寿命。在旧路改造中，铺设土工格栅进行加筋增强，可以防止路面反射裂缝的产生和发展，还能解决因地基沉降导致的路面不平整问题。