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玻纖土工格柵在公路工程中的應(yīng)用和作用機理　　玻纖土工格柵在公路工程中，在防止瀝青道路反射裂縫的產(chǎn)生，增強路基強度，路面維修等方面已發(fā)揮重要作用�！　∫�、玻纖土工格柵在公路工程中的應(yīng)用　　反射裂縫是瀝青路面普遍存在的一種病害現(xiàn)象。根據(jù)國內(nèi)外道路工程的實踐，在瀝青面層和中集瀝青混合料層‘——鋼塑土工格柵’——（（鋼塑土工格柵鋼塑土工格柵））’////‘——鋼塑土工格柵’——（（鋼塑土工格柵鋼塑土工格柵））’////‘——鋼塑土工格柵’——（（鋼塑土工格柵鋼塑土工格柵））’////‘——鋼塑土工格柵’——（（鋼塑土工格柵鋼塑土工格柵））’////或粗集瀝青混合料層之間鋪設(shè)一層土工織物，可用以消除或減緩面層反射裂縫的產(chǎn)生，從而延長道路的使用壽命，降低維修成本。但是，由于瀝青路面澆注時的溫度高達160℃-180℃，致使土工織物褶皺、變形、軟化，使其性能大大降低，不但難以消除或減緩面層反射裂縫的產(chǎn)生，而且使得瀝青路面更加凹凸不平，而玻纖土工格柵所特有的性能，完全滿足瀝青路面的要求，目前許多工程已使用玻纖土工格柵�！　〔＠w應(yīng)用于瀝青道路時，可在以下幾方面發(fā)揮作用�！　。�1）抗疲勞開裂　　瀝青路面必須具有一定的承載能力，在規(guī)定的時間內(nèi)不能發(fā)生疲勞破壞。瀝青路面在直接與車輪接觸的下面層受到壓力，在輪載邊緣以外的區(qū)域，面層受到拉力作用，由于兩處受力區(qū)域所受力性質(zhì)不同，而又彼此緊靠，因此在兩塊受力區(qū)域的交界處即力的突變處發(fā)生破壞，在長期荷載的作用下，發(fā)生疲勞開裂。　　玻纖土工格柵在瀝青面層中，能夠?qū)⑸鲜龅膲簯?yīng)力與拉應(yīng)力分散，在兩塊受力區(qū)域之間形成緩沖帶，減少了應(yīng)力突變對瀝青面層的破壞。同時玻璃纖維土工格柵的低延伸率減少了路面的彎沉量，保證了路面不會發(fā)生過度變形�！　。�2）耐高溫車轍　　瀝青混凝土在高溫時具有流變性，在車輛荷載作用下，受力區(qū)域產(chǎn)生凹陷，車輛荷載撤除后，瀝青面層無法完全恢復(fù)原狀態(tài)，即產(chǎn)生了塑性變形，在車輛反復(fù)碾壓的作用下，塑性變形不斷積累，形成車轍。通過瀝青面層結(jié)構(gòu)分析可知，高溫下的瀝青混凝土在受到荷載的碾壓作用，形成了微量的波形流變，面層中沒有任何可以約束瀝青混凝土流變的骨架材料，造成瀝青面層流變的累積疊加，這是形成車轍的根本所在�！　≡跒r青面層中使用玻纖土工格柵，其在瀝青面層中起到骨架作用，瀝青砼中集料貫穿于格柵間，形成復(fù)合力學(xué)嵌鎖體系，限制集料運動，增加了瀝青面層中的橫向約束力，瀝青面層中各部分彼此牽制，防止了瀝青面層的推移，從而起到抵抗車轍的作用。　�。�3）抗低溫縮裂　　嚴寒時期，瀝青混凝土面層的溫度近于氣溫，瀝青砼遇冷收縮，產(chǎn)生拉應(yīng)力，在受到荷載反復(fù)作用下，拉應(yīng)力進一步增加，當(dāng)拉應(yīng)力超過瀝青砼拉伸強度時，產(chǎn)生裂紋，在裂紋兩端處，拉應(yīng)力更加集中，裂紋逐步形成裂縫，造成病害。　　玻纖土工格柵置于瀝青中，使得瀝青砼的拉伸強度大大提高，足夠抵抗住較大的拉應(yīng)力而不致發(fā)生路面破壞，即使因為局部區(qū)域產(chǎn)生微小裂紋，裂紋處的應(yīng)力集中，經(jīng)玻纖土工格柵的傳遞而消失，裂紋不會發(fā)展成裂縫�！　。�4）延緩反射裂縫　　裂縫產(chǎn)生的反射有兩種，一種是面層產(chǎn)生裂縫后，裂縫向下反射，破壞下層結(jié)構(gòu)，降低路面結(jié)構(gòu)強度，在雨水時節(jié)，水進入裂縫中，在交通荷載（輪胎壓力）的反復(fù)抵壓，水在裂縫中產(chǎn)生水壓，水不斷的沖擊瀝青混合料，導(dǎo)致裂縫擴大。另一種是舊面層原有裂縫，路基層或下層路基層產(chǎn)生的裂縫向上反射，新罩路面無法承受因底層移動而產(chǎn)生的剪切力和抗伸應(yīng)力，導(dǎo)致路面面層裂縫。　　在瀝青罩面層中加鋪玻纖土工格柵夾層，抑制應(yīng)力，釋放應(yīng)變，增強瀝青混凝土整體強度，達到防止裂縫向上或向下反射的目的。　　二、玻纖土工格柵在路基中的應(yīng)用　　路基是公路系統(tǒng)中最重要的結(jié)構(gòu)組織之一，在運輸工具變應(yīng)力的作用下，基礎(chǔ)層局部地域承受較大的應(yīng)力和應(yīng)變，因長時間局部地域受應(yīng)力變化，基礎(chǔ)層開始出現(xiàn)沉降、位移、開裂等現(xiàn)象。由于基礎(chǔ)層的變化，導(dǎo)致路面發(fā)生不規(guī)則的曲率變化，使路面出現(xiàn)裂縫、起皺等現(xiàn)象。因此，基礎(chǔ)層增強十分重要。采用經(jīng)特殊處理的玻纖土工格柵，能使基礎(chǔ)層的整體強力大大提高，其作用就象鋼筋增強水泥混凝土一樣。　　土與玻纖土工格柵相互作用的加筋機理，在室內(nèi)進行的大量試驗表明：在土體中合理布置玻纖土工格柵，可使土體的垂直應(yīng)力、水平應(yīng)力明顯降低，土體剪應(yīng)力（土顆粒之間的磨擦作用）明顯提高，土體的抗剪強度得到充分發(fā)揮，可以大大提高土體的承載能力，抗變形能力和抗裂能力。玻纖土工格柵在加筋土體中的內(nèi)聚力效應(yīng)、隔離效應(yīng)、波紋效應(yīng)、拱效應(yīng)、嵌鎖效應(yīng)等各種加筋效應(yīng)，有些是先后依次出現(xiàn)的，有些是重疊交叉作用，這些重疊的復(fù)合效應(yīng)，最終將改變或阻止塑性區(qū)的形成和發(fā)展。　　玻纖土工格柵在路基中的作用主要表現(xiàn)在：　�。�1）通過玻纖土工格柵將其上部填料的垂直變形向水平方向擴散以致其上部填料的抗剪切變形能力得以充分發(fā)揮，使得軟土地基表面的承載區(qū)大大增強，表面的壓強大大減小，增強地基的強度，提高地基的承載力。　�。�2）提高路基的穩(wěn)定性�！　。�3）減小施工期填土的大量下沉，節(jié)約土石方�！　。�4）調(diào)整不均勻沉降：①玻纖土工格柵的拉應(yīng)力作用使界面以下土體的豎向應(yīng)力減小，從而使土體豎向壓縮變形減小。②由于預(yù)拉和差異沉降導(dǎo)致玻纖土工格柵的變形，這一拉應(yīng)力由界面剪應(yīng)力平衡。界面剪應(yīng)力使基礎(chǔ)沉降區(qū)域產(chǎn)生一定大小的隆起變形，這一隆起變形部分抵消了基礎(chǔ)或路基的沉降�！　。�5）‘——鋼塑土工格柵’——（（鋼塑土工格柵鋼塑土工格柵））’////‘——鋼塑土工格柵’——（（鋼塑土工格柵鋼塑土工格柵））’////‘——鋼塑土工格柵’——（（鋼塑土工格柵鋼塑土工格柵））’////‘——鋼塑土工格柵’——（（鋼塑土工格柵鋼塑土工格柵））’////由于其柔韌性和高彈模，能有效地吸收振動所傳遞的能量，因而具有良好的抗震性�！　∪�、玻纖土工格柵在增強水泥路面的應(yīng)用　　水泥混凝土路面損壞有兩種類型：一種是結(jié)構(gòu)性破壞、開裂、變形、接縫損壞等。一種是功能性損壞、表面滑溜、表面損壞等，路面唧泥現(xiàn)象，地基不均勻沉降引起的開裂等因素是水泥混凝土損壞的主要原因�！　∮捎谟晁�不可避免的沿著縱縫、�？p等處滲入到石灰土基層表面，滲入到基層表面的雨水，在行車荷載的重復(fù)作用下，形成高壓水，在板底高速流動，對石灰土基層產(chǎn)生沖刷，基層中的細顆粒被帶到混凝土表面上來，從而產(chǎn)生唧泥，唧泥現(xiàn)象的長期發(fā)展，必然是石灰土基層表面的凹凸不平，從而使混凝土板底脫空，導(dǎo)致板體的荷載應(yīng)力增大，加速混凝土板體的斷裂。由于板體的斷裂，又擴大了板體的滲水范圍，反復(fù)循環(huán)，促使斷板率猛增，從而造成水泥混凝土路面大面積損壞。