土工格栅加固范文

土工格栅加固范文（精选10篇）

土工格栅加固 第1篇

土工格栅是我国从国外引进的一种土工合成材料, 性能上具有很强的抗拉强度和低延伸率, 能够很好地适应地基变形, 从而改善地基性能, 且具有较高的撕裂强度, 顶破强度以及冲破强度, 可承受较大的荷载冲击, 将其应用在路基加固、滑坡、塌方修复, 水土流失等路基治理工程中, 可大大提高路基的抗沉降能力, 确保路面强度与稳定性。本文作者结合工程实例, 分析了传统的土工格栅的优缺点, 着重介绍了锁扣格栅和立体格栅, 以期得到推广和应用。

1 土工格栅的机理

不论是铁路路基, 还是公路路基, 一般都是由岩土构筑的复合地基, 结构相对简单, 工程量较大, 但由于岩土分布不匀, 自然因素对其强度与稳定影响极大, 汽车或者火车等运动荷载会使得地基受到多频率的循环拉力作用。路基的基本作用是承受路堤重量和吸收路面荷载及震荡等, 降低其对路面结构的影响, 确保路面强度与稳定。

根据国内外工程应用数据表明, 在路基施工中应用土工格栅, 利用土工格栅与粒料的相互作用机理 (见图1) , 粒料在格孔中产生的嵌锁效应对于限制其侧向位移具有很好的效果, 同时, 粒料与格栅形成的土肋材料复合体, 实现了路基负荷的明显分散, 伴随着其剪切强度极大提高, 路基土的非线性变形得到了改善, 且粒料的流变性明显提高。

将土工格栅应用于路基加固, 对于提高铁路及公路工程质量, 大大提高路基的抗沉降能力, 确保路面强度与稳定性, 同时对降低工程造价有着不可忽视的作用。

2 土工格栅及其使用的现状

我国目前土工格栅具有不同的种类, 各有利弊。在我国大规模应用的主要有塑料拉伸格栅、钢塑格栅、涤纶格栅、玻纤格栅、PP拉伸组合格栅等等。根据其特性不同, 可以将其应用在不同的地区。

我国生产的塑料格栅规格有15 k N/m~45 k N/m (见图2) , 格孔为38 mm×38 mm左右, 涤纶格栅为25 mm×25 mm左右 (见图3) 。这两种格栅由于抗拉力小, 节点强度较小, 故其整体性能较差, 将其应用于含水量少, 粒料小, 路基变形小的地区较为适宜, 具有上下填土层密度一致, 加肋作用显著的优势;当将其在山区或者含硬质杂质比较多的填土路段中使用时, 经过压路机碾压后, 此类格栅会出现18%左右的断裂, 延伸率超过15%, 变形比较大, 格栅利用率低, 则该两类格栅不适用在山区或者含砾石填土路段中。

公路建设者们研发出的钢塑格栅和PP拉伸格栅 (见图4, 图5) , 很好的解决了格栅断裂及延伸率大的问题。钢塑格栅, 其拉肋材料主要是钢丝, 外面包裹塑料, PP拉伸格栅则是以聚丙烯为拉伸带, 格孔距离为10 cm~15 cm, 纵横向可任意进行组合, 拉力可达150 k N/m, 很好的解决了塑料格栅抗拉强度低的问题, 在我国很多高速公路改扩建工程中得到了大规模应用。这两种格栅的缺陷是节点强度小, 嵌锁力及摩擦力不足, 在施工中易造成节点分离, 导致纵横向作用力失效, 整体作用损失较大。

3 锁扣土工格栅

锁扣格栅是由宜兴鑫泰土工材料公司开发的一种新型格栅 (见图6) , 用多根钢丝水平排列周围注塑成肋带或聚丙稀拉伸带, 纵横向肋带再经过经纬编织形成网状, 肋带交叉节点采用锁扣注塑一次成型。锁扣格栅与传统的塑料格栅或钢塑格栅相比, 克服了传统格栅的弱点, 具有节点结实, 延伸率低 (≤3%) , 蠕变量极低, 衰减极少的特性, 可充分发挥格栅的整体拉力性能;由于节点采用的是锁扣注塑一次成型工法, 强度至少高出焊接工法20倍。工程实例表明, 将其应用于路基施工, 可有效增加摩擦阻力, 降低填料位移, 保证网孔对土体的有效嵌锁;快速分解路面荷载, 减缓路基沉降, 大幅提高路基承载能力 (见图7) 。同时, 还可以根据工程需要调整节点厚度, 提升格栅的整体路用性能, 满足不同的地质结构条件。

锁扣格栅最大化的发挥纵横向筋带的相互作用, 且具有良好的嵌锁及摩擦性能, 使得其综合性能大幅提升, 解决了传统格栅工程应用中出现的问题, 能够满足不同的地质条件, 具有广泛的适应性。锁扣土工格栅是我国目前唯一的一种免搭接的一体化土工格栅, 这对于提升格栅的整体利用效率具有重要意义。但锁扣格栅还做不到拉力强度和摩擦阻力相等。

4 立体土工格栅

立体土工格栅是由宜兴鑫泰土工材料公司在锁扣格栅的基础上研发的一种新型格栅, 肋带和路基按45°方向铺设, 结点通过交叉注塑一次成型, 既有土工格栅的强度特性, 又有土工格栅的固土特性。由于立体土工格栅的特殊结构, 产生的摩阻和格栅的拉力几乎相等, 格栅的有效利用率最高, 粒料进入格栅结构的格孔中产生有效嵌锁;且立体格栅能产生正拱效应, 回弹模量明显增加;还可改变受力方向, 改变震荡频率, 可有效地防止震荡造成的路基沉降, 并且有很好的过载效能 (见图8) 。可以说, 立体土工格栅优于目前国内外任何一种土工格栅。

5 实验数据对比分析

5.1 土工格栅碾压模拟实验

实验条件如下:填料, 粒径小于7 cm的砾石比例占30%, 粘土比例占70%;压路机碾压次数7次, 碾压层厚为20 cm。

结果见表1。

表1数据表明, 不同的格栅都有不同程度的施工损伤率;立体格栅整体明显优于其他格栅。

5.2 锁扣与焊接格栅的路基碾压模拟实验

与上述实验条件相同, 仅碾压后到取出的时间更长一些。

结果见表2。

表2数据表明, 两种格栅的施工损伤率差异较大, 锁扣格栅明显优于钢塑格栅, 主要是由于锁扣格栅的整体性能优越, 显著扩大作用荷载的有效半径, 使得荷载分散, 从而降低其实际承受的荷载。

5.3 格栅节点的挤压强度实验

格栅节点的挤压强度实验见图9, 结果见表3。

从表3数据可以看出, 锁扣格栅及立体土工格栅的挤压强度要远高于其他土工格栅很多, 即相比较其他格栅, 该两种格栅固土能力要强很多。

在路基工程中, 推广和铺筑土工格栅, 是提高路基性能最重要的技术措施之一, 对路基土的非线性变形及土的流变性能具有极大的改善。从上述实验数据可以看出, 锁扣式格栅和立体土工格栅具有强度高, 整体性好, 碾压损伤率小等优势, 将其应用于路基加固, 可有效减少荷载对路基造成的损害, 有效控制其工后沉降。

6 结语

土工格栅是一种应用广泛的路用土工合成材料, 锁扣格栅及立体格栅是在国内外路基处理实践过程中发明的一种特种加筋材料, 特别重视格栅带 (结) 点刚度, 这对于提高格栅的强度及整体性具有重要意义, 将对土工格栅的应用及发展产生有力的推动作用。

参考文献

[1]百度文库——土工格栅在软基工程中的实验分析, http://wenku.baidu.com/view/cea2bbe3e009581b6bd9ebea.html, 2013.

[2]孙巧云.论土工格栅及其在公路工程中的应用[J].交通标准化, 2013 (6) :71-72.

[3]白永胜.土工格栅在路基路面工程中的应用[J].山西建筑, 2011, 37 (18) :100-101.

土工格栅施工方法及工艺 第2篇

土工格栅的铺设方法

锚固法

不带自粘胶的玻璃纤维土工格栅增强沥青混凝土路面和防止路面与路面反射裂缝，可采用锚固法施工，但宜先铺设玻纤土工格栅，再洒布热沥青作粘曾油，施工人员必须戴手套，施工方法如下：

a.粘层油选用AH-70或AH-90重油热沥青，粘层油的规格及质量应符合《公路沥青路面施工技术规范》JTJ032-94，采用专用车辆喷洒。粘层油每平方米用量约0.4kg-0.6kg。

b.铺设玻璃纤维土工格栅时，应保持铺设平顺，拉紧，横向搭接长度宜为50-100mm，纵向搭接长度 宜为150-200mm，并根据摊铺方向，将后一端压在前一端之下。

c.用胶轮压路机碾压。

d. 50?0?.3mm的固定铁皮，要求平整不翘角，周边宜倒角处理，2英寸钢钉(优质水泥钉)

e 钉子固定法铺设玻纤土工格栅时，先将一端用固定铁皮和钉子固定在已洒布粘层沥青的下层结构上，钉子可用锤击或射枪射入。再将格栅纵向拉紧时玻纤横向均处于挺直张紧状态。

f.钉子固定时，格栅搭接距离为：纵向接头搭接距离不小于15cm，横向搭接距离不小于5cm。纵向搭接应根据沥青摊铺方向将前一幅置于后一幅之上。

g.固定时不能将钉子钉玻纤上，也不能用锤子直接敲击玻纤。固定后如发现钉子断裂或铁皮松动，则需予重新固定。

h.为防止施工车辆的轮胎将玻纤格栅和粘油粘起来。和沥青混凝土摊铺机机轮打滑的现象，应在粘层油表面撒石屑，石屑用量为3m3/1000m2-5m3/1000m2。

i.大气温度低于10摄氏度或路面潮湿时不得施工。

j.沥青面层施工方法与普通沥青路面面层施工方法一致，但应注意施工车辆不得在玻纤格栅表面表面急转弯，急刹车。

自粘式玻璃纤维土工格栅直铺法

自粘式玻璃纤维土工格栅是我集团的专利产品，其施工方法便捷，质量稳定。施工方法如下：

a.对旧沥青混凝路面和旧水泥混凝路面，做20mm-30mm厚的调平层，使用真空车或洒水车保证路表面清洁干净。

b.喷洒AH-70或AH-90重油热沥青，用量宜为0.3kg-0.4kg/m2。

c.采用我集团提供的专用摊铺车，铺设自粘式玻纤格栅，铺设应平顺，拉紧。 d.横向搭接长度宜为50mm-100mm,纵向搭接长度宜为150mm-200mm,搭接重叠方向与沥青混凝土摊铺机运行的方向一致。

e.使用胶轮压路机碾压(胶轮压路机需有洒水装置)。土工格栅分为：塑料

土工格栅、玻璃纤维土工格栅、经编涤纶土工格栅、钢塑复合土工格栅和聚酯纤维经编土工格栅。

(1)塑料土工格栅：

产 品 简 介：以聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)为原料，加入一定的抗紫外线吸收助剂，经挤出拉伸成型的土工合成材料，可分为单向拉伸和双向拉伸的土工格栅。

特性及用途：具有质轻、强度高、伸长率低、耐酸碱、不易腐烂等优良性能，从经济、技术等方面综合考虑，优于金属、天然石材等传统加固用土工材料，适用于公路、铁路、水利工程的软基处理和路面、路堤、河堤的加固，滑坡、塌方的修复及治理水土流失等工程。

(2)玻璃纤维土工格栅：

玻璃纤维土工格栅是一种用于路面增强、老路补强，加固路基及软土基的优良土工合成材料。在处理沥青 路面反射裂纹应用上，已成为不可替代的材料。该产品是以高强无碱玻璃纤维通过国际先进的经编工艺制成网 状基材，经表面涂覆处理而制成的半刚性制品。具有经、纬双向很高的抗拉强度和较低的延伸率，并具有耐高 温、耐低寒、抗老化、耐腐蚀等优良性能，广泛应用于沥青路面、水泥路面及路基的增强和铁路路基、堤坝护 坡、机场跑道、防沙治沙等工程项

(3)经编涤纶土工格栅

选用高强合成纤维为原料，采用经编定向结构，织物中的经纬向相互间无弯曲状态，交叉点用高强纤维长丝捆绑结合起来，形成牢固的结合点，充分发挥其力学性能。

土工格栅在路基工程中的应用 第3篇

关键词：土工格栅 路基 填筑施工

0 引言

路基是按照路线的平面和纵断面要求和一定技术要求开挖或是填筑的土质或石质带状构造物，是道路的主要工程结构物。道路的结构形式和强度直接影响道路的使用品质。路基是道路工程的主体和基础，它和路面共同作用承受行车荷载和自然因素的作用。而路基病害的类型多种多样，产生原因也是错综复杂的，但是归根结底都是由于路基整体稳定性和强度不足造成的。因此，路基工程中的中心问题是路基的整体稳定性和路基的抗变形能力，后者直接影响路面使用性能和寿命，前者是保证行车的首要条件。路基即是线路的主体也是路面的基础，道路的使用品质受它质量好坏的直接影响。路基是暴露在大自然中，设置在地表，一般都要绵延百公里，甚至上千公里，而道路沿线水文、地质、地貌及气候条件多变，给路基建设带来了很大的挑战，在建设过程中，大量的土石方工程，也改变了沿线的自然状态，对道路通过区域生态平衡造成一定影响，因此要在施工中给予重视。

1 土工格栅

土工格栅（geogrid）是一种开孔的网格，这种网格通过定向拉伸而形成的平面网状，其特征是强度较高。制作土工格栅的原料多为聚丙烯、高密度聚乙烯，以及一些高分子聚合物，在这些材料中加入抗紫外线的辅助剂，经过一系列的热熔、挤出拉伸处理形成。在制造土工隔栅的过程中，通过定向拉伸，使聚合物分子沿拉伸方向排列，在一定程度上增强了分子间的联结力。同其它土工合成材料相比，重量轻、抗拉强度高、变形小、延伸率低是土工格栅独特的优点，并且土工格栅在耐碱、耐酸、耐腐蚀和抗老化等方面也独具优势。

2 土工格栅的功能及特点

2.1 加筋作用。由于土工格栅在抗拉强度和张拉模量方面独具优势，凭借自身的物理特性土工格栅能将荷载和应力进行均匀的扩散。对沥青结构层来说，其徐变作用在一定程度上可以有效降低，进而防止沥青面层开裂；对软弱地基而言，可以大大减少作用于软基上的荷载压力。将土工格栅用于沥青面层中，因土工格栅具有分散压力的作用，在一定程度上减小面层的车辙深度。

2.2 土工格栅的抗拉强度在高摩阻力的作用下不断增强，一定程度上增强了网面层在结构层材料的剪切强度以及整体性。

2.3 抗变形作用。当局部不均匀的外力作用于土工格栅时，导致网孔在不同程度上发生变形，土工格栅凭借自身的特性能够将非均布荷载进行均匀传递。

2.4 压实作用。在形状方面，由于土工格栅约束层的网孔形状是相同的，不会影响上下层颗粒之间剪切阻力，并且格栅的刚度、网孔的嵌锁作用、抗拉强度三者之间相互作用，在一定程度上阻止了局部位移变形，巩固和强化了颗粒材料间的压实作用。

2.5 强度大，变形小、蠕变性小。这使得土工格栅能够应用到多种土壤环境中去，并且还能够满足高大挡土墙、桥台、陡坡的性能要求。

2.6 从土工格栅的铺设到搭接再到定位、平整不需耗费大量的人力物力就能够轻松完成。土工格栅不论是应用在道路工程还是铁路工程中，它的施工过程非常方便，操作简单，这就大大的缩短了工期，降低了费用成本。

2.7 土工格栅的力学性能非常高。虽然土工格栅重量很轻，但它的刚度和抗拉强度都很出色；而且它具有非常高的承载能力；在网孔与网孔之间存在嵌锁作用、咬合作用保证它有良好的稳定性，能够产生较大的摩擦力起到约束土壤侧向移动的作用。

2.8 老化速度慢，壽命长，具有耐酸、碱性，耐腐蚀性。对于塑料土工格栅来说，它具有良好的耐高温，耐低温的性能也非常优越，并且耐老化；耐腐蚀性，能够抵抗酸性、碱性物质的腐蚀。而玻璃格栅寿命在50-70年之间，具有熔点高的特性，并且整体性非常好。

由于土工格栅具备上述优势，被广泛应用于建筑工程、水利工程等领域，通常情况下，土工格栅作为加筋土结构中的筋材或土工复合材料的筋材等。

3 土工格栅的分类

3.1 根据原材料将土工格栅分为玻璃纤维类、塑料类以及涤纶纤维土工格栅等。

3.2 根据成型过程将土工格栅分为单向拉伸土工格栅和双向拉伸的土工格栅两种。经过纵向拉伸而形成的格栅构成单向土工格栅，对于单向土工格栅来说其单向抗拉强度较强；经过纵横两个方向拉伸而形成的格栅成为双向土工格栅，土工格栅的抗拉强度在两个方向都比较高，对于双向土工格栅来说，其网孔形状有矩形、菱形、六边形等，其强度也有所不同，网格尺寸也存在差异。

4 土工格栅在路基施工中的应用

土工格栅应用在路基中首先要确定设置土工格栅的部位，层数等。在设计时主要依据的思路是，先确定设置土工格栅的层面，之后根据土工格栅的力学性能确定设置的层数。例如在广元至巴中高速公路新建工程中，施工地形水田居多，内河网众多，很不利于路基的稳定。在利用土工格栅施工时，施工方将钢塑复合带格栅铺设在路基顶面以下20cm处，此时，土工格栅的设计结构和联合力以每延米横断裂荷载为20KN/m、以每延米纵断裂荷载为60KN/m为控制荷载进行设计。在设计土工格栅时要保证其具有足够的强度，对材料的顶破强度、握持抗拉强度、延伸率、刺破强度、撕裂强度等性能进行核算。

施工土工格栅的具体流程为：检测、清理下承层→人工铺设土工格栅→搭接、绑扎、固定→摊铺上层路基土→碾压→检测。着重做好以下几方面的工作：

4.1 认真做好施工前的准备工作，首先就是要保证施工放样的准确无误。精确的施工放样有利于之后对路基宽度的控制以及保证合格的松铺厚度。为了施工放样的精准，可以利用标杆法沿纵、横方向每20m设置一根立杆。施工放样之后要对路基表面进行清理，清理路基范围内的杂草、树根、杂物、腐殖土、松软土等杂质，清理完毕之后对整个场地进行平整。在对基底土清理平整之后还要按照路基施工原则利用振动压路机或是重型轮胎压路机进行碾压夯实，要防止出现漏压的现象，并且保证碾压的质量达到合格，按照碾压原则“先轻后重，先静后振，先低后高，先慢后快，轮迹重叠”进行。

4.2 进行土工格栅的铺筑。在铺设土工格栅时要保证土工格栅平整、连续，不要出现凹凸不平、起皱折叠、扭曲不顺的情况。当碾压效果达到标准后，就能够进行下一步的土工格栅铺设了，铺筑土工格栅时主要有下列几步施工工序：首先是进行清理整平，之后进行铺筑施工，对铺筑了的土工格栅进行整平并进行固定，最后的工序就是要进行回填摊平的操作，再一次进行压实处理保证压实效果符合要求。除此之外还要注意铺设时搭接长度要严格遵守相关要求和规范中的规定，铺设是保证土工格栅的连续性，最少不小于20cm。当填方高度20cm以上时，每80cm就要铺设一层土工格栅；当填方高度在20m以下时，每40～50cm就要铺设一层土工格栅。铺设好一层土工格栅之后就要及时进行填土碾压，不要让土工格栅长期暴露在阳光下或是其他有腐蚀性环境下，这样会降低其使用性能。

4.3 对铺设好的土工格栅进行锚固。可以利用U型钉对铺设好了的土工格栅进行锚固处理，锚固时先锚固土工格栅的一端，再用横梁将土工格栅人工拉紧，不让其出现起皱现象。在斜坡上的土工格栅锚固时要留有一定的松弛度，防止石块引起土工格栅的变形过大。

5 结束语

将土工格栅应用于新建路面结构中，在一定程度上起到降低基层或面层的厚度、预防反射裂缝以及减少车辙的作用。将土工格栅设置在下部可以预防反射裂缝；将土工格栅铺设在沥青路面下面层上部可以降低温度裂缝；将土工格栅铺设在基层底部能够增加半刚性材料的整体的抗弯能力，延长基层的疲劳寿命。将土工格栅应用在道路改建过程中，可以提高路面的承载能力、减薄路面结构层的厚度、减小基层底面拉应力。在一定程度上，土工格栅能够有效抑制旧路裂缝的扩展、延长公路的使用寿命。但是，土工格栅在施工中铺设的方式，使用方式，以及土工格栅性能的检测方式等是新建路面、改建路面过程中需要解决的问题。

参考文献：

[1]李飞.谈土工格栅加筋土挡墙在高填方路基防护中的应用[J].道路与交通工程，2012（3）.

[2]张君小.土工格栅在铁路高填方路基中的应用[J].甘肃科技，2011（6）.

土工格栅加固 第4篇

有关资料显示, 我国的铁路营业里程在2020年将达到10×104, 一些主要的繁忙线将会实现客货分线, 复线率和电气率都将达到50%。我国铁路将实现客货分运, 建成用于运载大宗散货的总重大、轴重大的列车、货车行驶、行车密度和运量特大的铁路。总重可达1~2万吨, 轴重大可达30吨, 行车密度大可达1万吨千米/千米。运输的大宗散货主要为煤炭、矿石、散粮等。重载铁路路基边坡是保证路基结构稳定的关键, 必须高度重载铁路路基边坡的稳定性。

重载铁路路基边坡分填方地段路堤边坡和挖方地段的路堑边坡两种。路堤和路堑边坡在施工完成后, 会把全部的坡面暴露在空气里, 受着各种自然因素的反复干湿、冻融、冲刷和风蚀等作用。就会在其内外发生很多的变化, 形成一些路基病害, 如果不及时的把这些病害治理下去, 很可能导致路基坍塌, 影响路基的稳定性。针对这种情况, 通常都会对路基边坡采取加固防护措施, 但如果是重载铁路路基, 一般都会采取土工结合材料作为路堤边坡防护材料的方式。

一般来说, 双向土工格栅都是黑色网状结构, 它的网眼形状受纵、横抗拉强度的影响呈正方形或矩形。双向土工格栅是在传统材料的基础上创新出来的一种新型土木工程合成材料, 它比单向土工格栅在很多方面都更具优势。与单项土工格栅相比, 双向土工格栅的横向强度和纵向强度都很强, 并且它的应用范围也更加的广泛, 因为其具有强度高, 耐蠕变, 施工简单等优点。

2 路堤边坡双向土工格栅防护加固机理

路堤土的自重是路堤的主要荷载, 然后是填土的水平应力引起的外推力Pfill, 如图1所示。分析图1可知, 地基土不排水的抗剪强度为Su, 如果有一个水平荷载τ=αSu, 这时地基土能够承受的最大竖向荷载是:

地基土的承载力系在外推剪力的作用下 (α从0到1) , 逐渐的减少, 自5.14一直降到2.57。所以, 要想地基土的竖向承载力真正的发挥作用, 必须有效的控制好其水平荷载。

要想达到路堤边坡加固的目的, 可以通过采取必要的措施来把水平荷载承担下来, 如此土工格栅和土体间的摩擦力和剪切阻力会增大, 地基的侧向外推力可以通过受拉来平衡, 如果对于地基表面来说, 加筋路堤没有发生侧向位移, 那么所有地基的外推力都由双向土工格栅承担下来了, 路基只需要承担路堤的自重就可以了, 其地基承载力一定会大大提升。

3 双向土工格栅的应用原理

(1) 扩散荷载, 减少不均匀沉降和最大沉降。 (2) 格栅的网眼作用。格栅能够和土体通过咬合作用相互传力, 土质会夹挤在它的网格中, 使填料在压实的过程中不发生滑移, 大大提高填料的压实率。 (3) 约束地基侧向位移。在荷载作用下, 地基可以发生一些变化, 这时网面的摩阻力出现对土体的拉力, 导致土体抗剪强度提高, 无法形成完整的剪切滑动面, 其结构的抗剪切能力会因此提升, 进而有效的约束地基侧向位移。 (4) 隔离土体拉力破坏区和地基剪切破坏区的贯通。采用土工格栅把土体拉力破坏区和地基剪切破坏区分隔开来, 不仅可以有效的避免土体发生形变, 减少由此造成的损失, 还能够进一步的提升其整体性和稳定性。 (5) 双向土工格栅可以在一定的时间内承受很大的荷载作用, 还能够有效的加快施工速度及减少工期。 (6) 通过网格路基水分会渗透消散, 路基稳定性会提升。

4 山西中南部铁路通道路基边坡土工格栅防护施工实例

4.1 设计标准及施工要求

4.1.1 设计标准

在山西中南部铁路通道工程建设中本局担ZNTJ-13标段DK597+600-汤台K12+100施工, 路基工程中心最大填高19.42m, 地表为黏性土, 下伏灰岩, 由于路基的稳定性和工后沉降量受材料的影响, 材料的不同其表现形式也是不一样的, 所以要想使路基施工符合相关标准, 必须保证路基的沉降均匀和路基稳定性。为此应该有效加强路基边坡的稳定性, 严格的按照相关的标准进行设计, 同时为了保证土工格栅布设的层位及土层的压实度, 也应该制定相应的技术措施。

路基两侧边坡平铺土工格栅, 铺设宽度为3.0m, 竖向间距为0.6m, 从地面0.6m起每填筑0.6m路堤两侧边坡铺一层3m宽的土工格栅, 直至基床表层下。格栅每幅纵向搭接长大于0.5m, 上下层接缝错开大于3m。加固图如图2。

土工格栅有以下技术要求:单位体积质量200g/m2, 纵向最大拉力≥20KN/m, 横向最大拉力≥20KN/m, 抗拉力为20KN/m时伸长率≤10%;2%伸长率时, 纵、横向抗拉力为≥7.0KN/m, 5%伸长率时, 纵、横向抗拉力≥14.0KN/m;幅度2.0m或4.0m。

4.1.2 施工要求

(1) 保证层面的平整性。 (2) 按设计要求进行填压。 (3) 应该使格栅外缘距边坡保持0.1m的距离, 可以防止土工格栅外露。 (4) 纵向搭接长度和上下层接缝长度都应该符合相关的标准。

4.2 施工工艺流程 (如图3)

4.3 施工要点

4.3.1 施工准备

(1) 测量放样:首先应该先把路基边线确定下来, 然后留出合理的格栅保护宽度, 制定好铺设边界, 并用灰线标示出来。 (2) 材料准备:严格的按照相关设计要求和规范标准进行检验, 仔细的检验土工格栅理论上是否达标, 并且应该抽样检验其物理力学性能指标是否正常。 (3) 材料存放:把确认合格的双向土工格栅按照要求放在料棚 (库) 内。 (4) 工艺试验:首先计算出每层土工格栅的铺设标高及边坡横向铺设宽度, 并把其填写在土工格栅铺设一览表中。然后可以采取必要的措施来控制填土厚度, 确定好填铺厚度和最佳含水量之后, 再参考运水车的承载量和每层虚铺体积就把每层虚铺的用车数计算出来了。 (5) 填料选择:填料一般是砂砾土, 要求级配要好。 (6) 平整场地:在准备施工前应该先把场地弄平整, 不能让场地有任何的植物和杂物。

4.3.2 测量放样

第一步是放出中心线, 之后是找出当层土工格栅外缘距中心线的距离, 然后是在格栅外侧打桩拉线, 这条线就是外边线。

4.3.3 土工格栅铺设

首先应该确定合适的范围, 然后在这个范围的基层面上按照设计要求铺设土工格栅, 必须保证土工格栅的安全性和稳定性。之后应该沿线路纵向拉紧铺设。铺设工作完成后, 检查是否按照设计位置展平, 确认完毕后进行固定。

4.3.4 填土

为了有效的控制填铺厚度, 应该以铺设一层60cm的土工格栅为标准制作一个有刻度的标尺, 如此一来铺设效率一定会大大提升。通过分析有关数据, 我们知道了填料车数, 首先应该把其中的一半均匀的纵向倒到土工格栅上。然后用推土机铲土使土方完全的把土工格栅覆盖住, 之后进行压实, 最后把另一半材料填筑进去, 用平地机终平, 并用水准仪控制每层虚铺厚度, 不平处人工找平。

4.3.5 碾压

首先在选择碾压工具的时候需要考虑很多的因素, 比如填料、路堤等, 之后再决定哪个碾压机更适合, 然后用合适的碾压机纵向碾压4-6遍, 之后相关人员还要再用平地机刮去余量, 并且重新碾压1-2遍, 直到含水率不超过最佳含水率的2%。

4.3.6 检测

压实系数K需要用灌砂法来进行检测, 地基系数需要用K30承载板来进行检测。

4.4 质量控制要点

(1) 不能使用超过15cm的填料, 必须保证填料各项指标合格。 (2) 必须保证层面的标高是合理的, 其场地是平整的。 (3) 为了防止填土层过厚, 应该把填土过程分成两次。 (4) 不能使土工格栅出现褶皱的情况, 搭接长度一定要合理。 (5) 必须严格的依照相关的施工标准和规范进行各项施工。 (6) 最好不要在雨天进行土工格栅施工, 应尽量避免出现这样的情况。 (7) 依照相关标准把整个土工格栅施工记录下来, 并做好检查工作。

5 结束语

总之, 通过对山西中南部铁路通道DK597+600-汤台K12+100段双向土工格栅加固路堤边坡施工进行分析可以发现, 在路堤边坡采用土工格栅加固的方法具有操作简单、方便快捷、费用低等优点。采用这种方式, 路基质量稳定, 并且没有出现大量的路基沉淀, 实践证明, 该方式在当前客货分线、重载铁路的时期具有广泛的推广应用价值。

参考文献

[1]梁东海.季节性冻土区高路堤边坡的加固[A].中国铁道学会铁道工程学会工程地质与路基专业委员会第二十三届年会论文集[C].2012.

[2]华丽晶, 伊佳.土工格栅加固人工填土路堤边坡及其效果分析[J].四川建筑, 2009 (S1) .

土工格栅加固 第5篇

近几年，土工合成材料作为岩土工程和土木工程的功能材料，其作用已广泛得到人们的重视，正广泛应用于水利、道路、建筑、铁路、电力、机场等。这些材料大部分是有机纤维及高性能纤维，这些材料的应用在很大程度上提高了工程的质量与功能，降低了成本。随着科技的不断发展，工程质量要求越来越高，上述材料某些方面性能已不能满足设计要求及工程要求，玻璃纤维作为一种无机纤维，由于它的耐温性能、耐化学侵蚀性能、高弹性模量、高强力、低延伸率、低成本等主要性能，与其他土工合成材料相比，具有明显的优越性。

1.玻纤土工格栅在沥青道路中的应用

反射裂缝是沥青路面普遍存在的一种病害现象。根据国内外道路工程的实践，在沥青面层和中集沥青混合料层或粗集沥青混合料层之间铺设一层土工织物，可用以消除或减缓面层反射裂缝的产生，从而延长道路的使用寿命，降低维修成本。但是，由于沥青路面浇注时的温度高达160℃-180℃，致使土工织物褶皱、变形、软化，使其性能大大降低，不但难以消除或减缓面层反射裂缝的产生，而且使得沥青路面更加凹凸不平，而玻纤土工格栅所特有的性能，完全满足沥青路面的要求，目前许多工程已使用玻纤土工格栅。

玻纤应用于沥青道路时，可在以下几方面发挥作用。

1.1抗疲劳开裂

沥青路面必须具有一定的承载能力，在规定的时间内不能发生疲劳破坏。沥青路面在直接与车轮接触的下面层受到压力，在轮载边缘以外的区域，面层受到拉力作用，由于两处受力区域所受力性质不同，而又彼此紧靠，因此在两块受力区域的交界处即力的突变处发生破坏，在长期荷载的作用下，发生疲劳开裂。

玻纤土工格栅在沥青面层中，能够将上述的压应力与拉应力分散，在两块受力区域之间形成缓冲带，减少了应力突变对沥青面层的破坏。同时玻璃纤维土工格栅的低延伸率减少了路面的弯沉量，保证了路面不会发生过度变形。

1.2耐高温车辙

沥青混凝土在高温时具有流变性，在车辆荷载作用下，受力区域产生凹陷，车辆荷载撤除后，沥青面层无法完全恢复原状态，即产生了塑性变形，在车辆反复碾压的作用下，塑性变形不断积累，形成车辙。通过沥青面层结构分析可知，高温下的沥青混凝土在受到荷载的碾压作用，形成了微量的波形流变，面层中没有任何可以约束沥青混凝土流变的骨架材料，造成沥青面层流变的累积叠加，这是形成车辙的根本所在。

在沥青面层中使用玻纤土工格栅，其在沥青面层中起到骨架作用，沥青砼中集料贯穿于格栅间，形成复合力学嵌锁体系，限制集料运动，增加了沥青面层中的横向约束力，沥青面层中各部分彼此牵制，防止了沥青面层的推移，从而起到抵抗车辙的作用。

1.3抗低溫缩裂

严寒时期，沥青混凝土面层的温度近于气温，沥青砼遇冷收缩，产生拉应力，在受到荷载反复作用下，拉应力进一步增加，当拉应力超过沥青砼拉伸强度时，产生裂纹，在裂纹两端处，拉应力更加集中，裂纹逐步形成裂缝，造成病害。

玻纤土工格栅置于沥青中，使得沥青砼的拉伸强度大大提高，足够抵抗住较大的拉应力而不致发生路面破坏，即使因为局部区域产生微小裂纹，裂纹处的应力集中，经玻纤土工格栅的传递而消失，裂纹不会发展成裂缝。

1.4延缓反射裂缝

裂缝产生的反射有两种，一种是面层产生裂缝后，裂缝向下反射，破坏下层结构，降低路面结构强度，在雨水时节，水进入裂缝中，在交通荷载（轮胎压力）的反复抵压，水在裂缝中产生水压，水不断的冲击沥青混合料，导致裂缝扩大。另一种是旧面层原有裂缝，路基层或下层路基层产生的裂缝向上反射，新罩路面无法承受因底层移动而产生的剪切力和抗伸应力，导致路面面层裂缝。

在沥青罩面层中加铺玻纤土工格栅夹层，抑制应力，释放应变，增强沥青混凝土整体强度，达到防止裂缝向上或向下反射的目的。

2.玻纤土工格栅在路基中的应用

路基是公路系统中最重要的结构组织之一，在运输工具变应力的作用下，基础层局部地域承受较大的应力和应变，因长时间局部地域受应力变化，基础层开始出现沉降、位移、开裂等现象。由于基础层的变化，导致路面发生不规则的曲率变化，使路面出现裂缝、起皱等现象。因此，基础层增强十分重要。采用经特殊处理的玻纤土工格栅，能使基础层的整体强力大大提高，其作用就象钢筋增强水泥混凝土一样。

3.玻纤土工格栅在增强水泥路面的应用

水泥混凝土路面损坏有两种类型：一种是结构性破坏、开裂、变形、接缝损坏等。一种是功能性损坏、表面滑溜、表面损坏等，路面唧泥现象，地基不均匀沉降引起的开裂等因素是水泥混凝土损坏的主要原因。

由于雨水不可避免的沿着纵缝、模缝等处渗入到石灰土基层表面，渗入到基层表面的雨水，在行车荷载的重复作用下，形成高压水，在板底高速流动，对石灰土基层产生冲刷，基层中的细颗粒被带到混凝土表面上来，从而产生唧泥，唧泥现象的长期发展，必然是石灰土基层表面的凹凸不平，从而使混凝土板底脱空，导致板体的荷载应力增大，加速混凝土板体的断裂。由于板体的断裂，又扩大了板体的渗水范围，反复循环，促使断板率猛增，从而造成水泥混凝土路面大面积损坏。

4.玻纤土工格栅在路面维修中的应用

按路面结构形式分类，有沥青混凝土路面和水泥混凝土路面，按路面维修形式分类，有路面开裂等病害的维修和路面拓宽。

沥青混凝土是使用最广泛的一种材料，用来保养或修复损坏的路面以及高等级沥青混凝土路面反射裂缝的预防，即使从结构上看是良好的路面，然而，一个主要的问题是，重新翻修路面后以及新建使用不久后路面常常开裂，这种开裂反映了道路原有结构中的缺陷，降低了路面的使用寿命，采取了各种不同的措施来试图减轻消除反射性开裂的问题，但效果都不理想，而玻纤土工格栅的高抗拉强度，高弹性模量和低延伸率等特性，为消除反射裂缝提供了可靠的技术保证，通过近几年在许多高速公路，一、二级公路和市政道路的使用效果，证实玻纤土工格栅是消除反射裂缝最理想的材料。

对旧沥青混凝土路面维修，可采用锚固法或自粘法，在原路面损坏严重，可在原路面上做30mm～40mm的细料沥青混合料找平层，再铺设玻纤土工格栅，对旧水泥混凝土路面维修，采用自粘法、铺设玻纤土工格栅。对旧路面拓宽，在新旧路面接合处铺设玻纤土工格栅，其主要作用是防止新旧路面沉降不均，引起接合处的裂缝。具体施工工艺，我集团有详细施工指南可供参考。其中自粘法的自粘增强土工格栅是我集团的专利产品，专利号：ZL99229517.3。

5.结语

玻纤土工格栅是一种新型土工材料。近几年已在全国几十个省市的国家重点工程、高速公路、一、二级公路、市政道路得到广泛的应用，并取得了良好的经济效益和社会效益，应用于沥青罩面中，与沥青混合料溶为一体，具有抑制沥青混合料流动、防止车辙、延缓裂缝的效果。应用于路基中，具有增强路基整体强度，提高路基稳定性，防止路基沉降不均，防止裂缝的反射。

从成本的角度分析，玻璃纤维土工格栅与其它材料比，具有功能价格比优良，延长道路使用寿命，减少维修费用。可适当减薄沥青混合料面层厚度，用于路基可增加30%的载荷强度，节省土石方，减少施工运输等费用等，具有较好的推广应用价值。

本文对玻纤土工格栅防止、延缓裂缝，增强路基强度的机理只是作了一个粗浅的分析。它必将在今后的应用实践中逐步地得到完善。

塑料土工格栅的生产、性能及应用 第6篇

单向拉伸塑料土工格栅是一种以高分子聚合物为主要原料, 加入一定的防紫外线助剂、抗老化助剂, 经过挤出成板、冲孔、定向拉伸使原来散乱分布的链形高分子重新定向排列呈线性状态的高强度土工材料。生产工艺中, 网孔规格、拉伸比、拉伸方式、拉伸温度、拉伸速度是影响塑料土工格栅性能的主要因素。高洁[2]认为拉伸是土工格栅生产中的重要工艺环节。研究结果表明, 二次拉伸工艺是提高土工格栅性能非常有效的方法。在格栅适宜的拉伸温度范围内格栅拉伸强度随着拉伸温度的降低而增加, 断裂延伸率随着拉伸温度的下降而减小。许闻博[3]认为, 拉伸过程中的最大应力随着冲孔圆角半径的增大而减小, 但同时圆角半径的增大一定程度上会降低材料沿拉伸方向的变形量;拉伸速度对不同位置的材料具有不同影响作用, 高速拉伸有利于土工格栅肋部材料的变形, 而低速拉伸有利于提高节点区域材料的拉伸量;高拉伸比下的材料在拉伸过程中能够表现出更明显的强化效应。在双向格栅拉伸工艺中, 应注意纵、横拉伸比的分配问题。

2 塑料土工格栅的性能

塑料土工格栅根据高分子聚合物的物理特性, 在一定温控条件下作定向拉伸, 故在拉伸方向强度很高, 抗拉强度可高达100~200MPa, 屈服伸长率只有4%~10%, 接近低碳钢水平, 大大优于传统的或现有的加筋材料, 是非常理想的土木工程加固、加筋增强体合成材料。

2.1 塑料土工格栅的结构特性

塑料土工格栅呈网状结构, 孔与孔之间由肋条和节点构成, 肋条处是经拉伸取向的高分子材料, 具有较高的拉伸强度和较低的伸长率, 节点处厚度较大, 对土料颗粒具有侧向阻止作用。由于其栅肋较粗、强度高, 不易发生网眼断裂, 从而能大大提高抗尖石刺破能力;网孔稳定性好, 对粗粒土有较强嵌锁作用, 增大了土工格栅与填料的剪切阻力。

2.2 塑料土工格栅的一般性能

塑料土工格栅具有较大的取向度和结晶度, 因此拉伸后的拉伸强度比未拉伸前可提高5~10倍, 而伸长率只为原来的10%~15%。塑料土工格栅的加固在于格栅与土基的相互作用, 可归纳为3种情况: (1) 格栅表面与土粒的摩擦作用; (2) 土粒对格栅筋肋的被动阻抗作用; (3) 格栅孔眼对土基的“锁定”作用。这3种作用均能充分约束土粒的侧向位移, 从而大大增加土体的稳定性, 其与格栅隔离作用同时存在可使格栅的加固效果明显提高。在土基中铺设塑料土工格栅形成加筋土后, 塑料土工格栅对土基的加固作用主要表现在提高土基承载力、限制土体的侧向位移、扩散应力3个方面[6]。

2.3 塑料土工格栅的蠕变性能

塑料土工格栅的蠕变特性是指在一定时期内, 在允许有10%变形量的情况下格栅所能承受恒定载荷的能力。蠕变特性的确定对格栅在工程结构设计计算时预测格栅的长期强度方面有很重要的意义[6]。按照ISO 13431-1999测试塑料土工格栅的蠕变特性, 结果通常表示为应变与时间对数之间的关系图表, 可以获得不同应力水平下的材料蠕变系数;根据试验数据利用外推法计算蠕变极限强度。但是由于蠕变试验周期太长, 试验一般至少需要1000h, 甚至几十年以上。因此, 有人提出了将塑料土工格栅的拉伸蠕变特性和拉伸强度等关联起来, 并希望通过实验证明其相关性, 由此通过短期测试达到预测塑料土工格栅的长期设计强度的目的, 此类方法有待进一步研究。

2.4 塑料土工格栅的耐候性和长期性能

塑料土工格栅主要由聚乙烯 (聚丙烯) 、稳定剂、抗氧剂、紫外光屏蔽剂等构成, 从聚乙烯和聚丙烯的微观结构来看, 其水蒸气透过率非常低。研究发现, 两者对酸、碱、盐等都异常稳定, 因此, 塑料土工格栅具有优异的耐候性和长期稳定性。

3 塑料土工格栅的应用

3.1 软地基加固

凡是承载力、沉降量不能满足建筑物要求的杂填土、冲填土地基等均可采用塑料土工格栅进行加固。塑料土工格栅加筋土垫层的承载力可达200~400k Pa, 完全可满足一般建筑物或施工机具对地基承载力的要求[7,8,9]。用于软地基加固时, 塑料土工格栅加筋垫层一般布置于地基表面或浅层区。与砂垫层联合使用可以对地基起加筋补强作用, 减少路基底部的差异沉降。

3.2 路面处理

塑料土工格栅对道路基层的侧限作用能有效地将载荷分布到更宽的底基层上, 因此基层的厚度可减少50%, 使用寿命可延长3倍。塑料土工格栅还可提高基层承受往复载荷的能力, 降低往复载荷对基层和底层所产生的泵吸作用。加固公路路面的塑料土工格栅一般宜铺在面层或基层的下部。

3.3 加筋支挡工程

塑料土工格栅在土中的摩擦作用比其它加筋构件大得多;同时格栅是席垫式形状, 可与土体充分接触, 产生较大的隔离和加筋效应。因此, 塑料土工格栅是加筋挡土墙的理想构件, 采用塑料土工格栅修筑加筋挡土墙可使墙面承受的侧向压力减小, 从而大大减小墙面的侧向变形, 使整个加筋挡土墙更加稳定、美观。另外, 塑料土工格栅比土工带更容易铺设安装, 施工速度快, 施工质量更容易得到保证。

3.4 不同沉降量基础间的过渡处理

路段之间存在不同的沉降量是常见的现象, 桥台跳车是最典型的工程实例。岩土工程中处理这种问题有多种方法, 而用土工合成材料加筋被认为是较为成功的一项新技术。使用塑料土工格栅加强与桥台相邻路面的路基可以大幅度提高路基刚度, 显著减小路基的变形, 实现不同沉降量基础间的平缓过渡, 减少跳车现象, 在高速铁路建设中尤为重要。在轨道路基与路桥桥台连接处设过渡段并用塑料土工格栅处理路基, 使该段轨道刚度逐渐变化, 保证高速列车的安全、平稳与舒适。

3.5 土工格栅用于环境治理

塑料土工格栅用于治理水土流失可直接覆盖于新开挖暴露的土坡或风化严重的软质岩坡面上, 其作用是固定部分松动土块, 减少地表水冲刷, 从而达到治理水土流失的目的;采用格栅加筋处理水田湿地[10], 可提高路基的稳定性, 节约投资、缩短工期;土工格栅还能用于加筋垫层处理暗渠软基的施工程序、施工工艺和质量控制等过程;尤其是回填土坡的防护, 保证道路、河道等不因边坡土的下滑而阻塞。在用格栅防护的边坡上还可种植草木, 草木根系和格栅互相交织进一步增强防护作用, 也绿化了环境。

3.6 其它工程

随着交通运输的逐渐发达, 铁路时速要求一再提高, 使得高铁建设势在必行, 高铁设计中使用土工格栅加固地基效果 (下转第333页) (上接第328页) 好、成本低, 且能大大缩短施工周期[11]。

4 结束语

我国的公路、铁路、水利、采矿、港口与机场建设, 工业与民用建筑等行业正处在飞速发展的时期, 其中涉及大量的有关岩土加固的问题, 必然要使用各种新技术、新材料。这给塑料土工格栅的应用、生产及基础研究的开展提供了很好的契机。S

摘要：塑料土工格栅是一种土工合成材料, 它具有较高的抗拉强度和低延伸率, 能适应地基变形, 改善地基的性能, 同时具有较高的撕裂强度、顶破强度和冲破强度, 能承受较大的冲击力。目前我国加筋工程中所用加筋土工合成材料以土工格栅为主, 因而其力学形状和与土联合工作状况成为研究的热点之一[1]。其中有关土工格栅节 (结) 点的研究也逐渐成为重点之一。本文从塑料土工格栅的生产、性能和应用对我国塑料土工格栅的情况进行了综述。

土工格栅在地基处理的机理探究 第7篇

关键词：加筋土,土工格栅,加筋机理

1 概述

土的抗压性能较好, 而其抗拉和抗剪性能较差, 在工程应用上受到很大的限制, 如何提高土体的整体强度和稳定性是土木工程中需要解决的难题, 20世纪60年代, 法国工程师亨利·维达尔 (Henry Vidal) 在三轴模型试验中发现, 当土中掺有有机纤维材料后, 其强度可提高到原有的好几倍, 据此提出了现代加筋土概念和设计理论[1]。应用此理论, 1965年, 法国在比利牛斯山的普拉聂尔斯 (Prageres) 修建了世界上第一座加筋挡土墙, 该项工程引起了世界工程界的浓厚兴趣, 同时普遍开展了加筋土技术的研究和工程试验[2]。

加筋材料埋设于土体中, 通过与土体的相互摩擦作用和网眼的嵌锁咬合作用, 限制土体的侧向变形, 增加土体的整体强度和稳定性, 关于加筋材料加固土体的机理, 国内外做了大量的试验研究, 从不同的角度提出了各种加筋机理理论, 例如, 等效围起压原理, 准粘聚力原理和摩擦加筋理论, 该文以土工格栅为例, 从土体和土工格栅实际结合状态, 以及力学性能方面, 对其加筋机理进行了分析研究。

2 土工格栅的种类和基本性能

塑料土工格栅是在20世纪70年代研制成功的高强度聚丙烯或聚乙烯的高分子聚合物片材, 是在一定的温度下经过挤板压延、冲孔、纵向拉伸和冷却定型的片网状结构物。塑料土工格栅是一种新兴的土工合成材料。常见类型分为单向土工格栅、双向土工格栅、多层双向土工格栅。被广泛应用于土木工程中, 具有良好的加筋效果和经济性能。土工格栅的基本性能主要体现是力学特性、结构特性和耐久性能三个方面。首先塑料土工格栅具有较大的取向度和结晶度提高了拉伸强度, 埋入土中具有较大的抗拔力;其次其网状结构对粗粒土有较强的嵌锁作用, 增大与填料的剪切阻力;最后聚乙烯 (或聚丙烯) 性能对酸、碱、盐等都非常稳定, 具有优异的耐久性和长期稳定性。

3 土工格栅加筋机理分析

土工格栅是结点厚度大于肋条厚度并存在着大量网眼, 能够将土粒紧紧连在一起, 形成嵌锁结构, 格栅网眼对周围土体产生机械咬合力, 限制土体的变形, 同时土工格栅受拉, 对嵌锁的土体产生压缩裹伏作用, 从而形成稳定的且具有一定模量的承台结构, 这种相互作用可归纳为三种情况:

a.土工格栅表面与土粒的摩擦作用;b.土体颗粒对土工格栅纵横肋的被动阻抗作用;c.土工格栅上的孔眼对土的“锁定”作用。

这三种作用均能充分约束土颗粒的侧向位移, 从而增加了土体的稳定性, 同时由于三种作用的存在, 使得土工格栅在土中的抗拔能力或格栅对土的加固效果也明显提高。

4 土工格栅加筋力学性能分析

从无限土中取出单元土体如图1 (a) 所示, 在竖向荷载 的作用下, 土单元体产生竖向压缩和侧向变形, 侧向变形使相临的土体产生水平应力 , 从水平角度看, 单元土体要承受拉伸应变 , 随着竖向荷载的增大, 在压缩变形增大的同时, 侧向变形也越来越大, 直至破坏。假如在单元土体中放置了水平方向的拉筋, 土体的变形和加筋件的延伸产生了垂直的应力, 加筋件的延伸产生一个拉伸力F, 又依次产生了水平力应力 , 对土微粒有着很大的限制作用, 从而增加了抵抗水平力, 减少了水平变形。因此相对于未加筋土, 在土体中置入土工格栅, 在相同变形的条件下, 施加到土体上的垂直应力 得到了很大的提高。

至于抗剪强度, 对于非粘性土的土体如图2中 (a) 所示, 则有

式中: -土体抗剪切强度的最大角度;

-土体最大抗剪切强度。

当土体成分中置入土工格栅后, 土体如图2中 (b) 所示设筋材与剪切方向交叉为θ角时, 当作用竖向荷载时, 土体的应力状态发生了改变, 因为拉伸力T产生一个相切分力 产生剪切强度, 同时法向应力T·cosθ产生剪切强度, 因此

式中: -土体的面积;

-加筋土体的最大剪切强度。

因此土体法向应力增加为:

5 结论

目前, 土工格栅在土木工程中依靠其良好的加筋效果和经济性能被广泛应用, 本文分析了土工格栅的特征和基本性能, 从土体和土工格栅的结合状态进行分析了其加筋机理, 从力学性能方面, 分析了土工格栅具有提高整体土体抗压强度和抗剪强度的机理。为以后的土木工程中土工格栅加筋土工程的设计、施工和理论研究提供参考依据。

参考文献

[1]Vidal, H., The Principle of Reinforced Earth, Highway Research Record 282, 1969.pp.1-16.

土工格栅在市政道路中的应用 第8篇

关键词：土工格栅,市政道路,应用

1 概述

土工格栅是将聚乙 (丙) 烯或聚脂等高分子化合物通过挤压并在加热控制下拉伸成网眼薄片, 使杂乱长链分子变成有序, 从而提高聚合物的抗拉强度和刚度。有单向格栅、双向格栅及多功能格栅等形式。具有很高的纵横向抗拉强度, 低延伸率, 耐高温性。经表面处理之后, 抗碱性较高, 可应用于沥青混凝土路面和水泥混凝土路面的施工。同传统结构的路面相比能降低工程造价和工程的维护费用, 延长道路的使用寿命。有效地防止了道路反射裂缝、龟裂、网裂等质量通病。目前已主要用于路基加固、软基处理及路面面层结构层处理, 其作用效果较明显。本文仅以基础处理和路面面层结构层中土工格栅的应用来简要介绍土工格栅特性。

2 玻璃纤维土工格栅在工程中的应用

为了探究复合材料在城市道路施工中的应用, 我们在经十路道路拓宽工程中, 选用了道路专用玻璃纤维土工格栅。主要用在新旧道路的衔接段, 之所以选在此部位原因有二: (1) 作为材料的局部实验段较为典型 (处于机动车道且交通量大可以经受实践的检验) , 可以取得一些最基本的施工经验和数据以便今后更大面积的推广应用; (2) 新旧路结构段是施工技术难点, 所暴露的质量问题也较多, 同时从设计角度而言也有其不合理的地方, 本次施工将从根本上解决这些问题。

2.1 对原有道路的要求

为了达到良好的施工效果, 使玻璃纤维土工格栅的应用真正的起到作用, 我们在基层施工中重点做了以下几方面的工作:

(1) 纵向平整度、横断面路拱的坡度和平顺度, 应绝对符合设计要求和质量标准, 全线施工三级检测中, 合格率百分之百。 (2) 对基层压实度的评价, 这是关键。若压实度局部达不到要求, 新旧路结合部会逐渐下沉开裂, 玻璃纤维土工格栅将不起任何作用。为此我们做到工序施工专人专职, 施工验收检测率高出规范要求几倍, 全部合格, 加大了随机性。 (3) 不得出现局部坑洞、松散、裂缝, 在铺设玻璃纤维土工格栅之前, 基层应清洁, 并打一层结合油, 以保证上下一体。

2.2 玻璃纤维土工格栅路面面层处理的施工工艺

(1) 目前常用的玻璃纤维土工格栅有带自粘胶和不带自粘胶两种, 经十路采用的是不带自粘胶的, 故而需用钢钉固定。固定所需之材是:a 50mm×50m m×0.3m m的固定铁皮, 要求不翘角, 平整。b两英寸的优质水泥钢钉。 (2) 在用钢钉固定玻璃纤维土工格栅时, 将一端用固定铁皮和钉子固定, 在洒了结合油的基层上, 将材料纵向展开拉紧, 每隔10至15m钉一个钢钉, 通常一卷玻璃纤维上工格栅长100m, 幅宽1～1.5m左右。 (3) 固定所用的钢钉不应置于土工格栅骨架上, 否则应重新固定, 固定之后最好用大吨位的胶轮压路机稳压, 以确保和基层结合, 使其表面平整。在玻璃纤维土工格栅上应严禁机动车辆刹车或转向, 以防破坏基材。 (4) 沥青黑色碎石和沥青混凝土面层的铺筑依照现行的施工技术规范即可。

2.3 玻璃纤维土工格栅基础处理的实施及观测对比

2.3.1 实施

土工格栅处理湿软路基的施工程序为:开挖清理路槽———犁翻路槽———碾压路槽 (第一次湾沉值测量) ———平铺土工格栅———张拉土工格栅———锚固土工格栅———加铺底基层———碾压底基层———养生 (第二次弯沉值测量) 。

(1) 开挖清理路槽。按照设计标高开挖, 预留5cm, 犁翻与拌和建筑垃圾与工业垃圾至大致均匀, 清除特大建筑垃圾及过湿泥浆。 (2) 碾压路槽 (第一次湾沉值测量) 。采用12-15T压路机初压平整, 试验路段不过分强调实度控制, 但要求均匀、平整。路基清理整平后, 采用贝克曼弯沉测定仪, 汽车采用黄河JN-150, 后轴重10T。按10m一个断面进行弯沉值测量。 (3) 平铺土工格栅。幅宽为2m、长30m的正六边形对角线长为3cm的塑料格栅, 采用纵缝重叠20cm、横缝重叠50cm进行平铺。开始对一端采用木桩锚固 (间距为20-30cm, 楔形木桩长30cm) , 另一端用钢管加焊钢筋钩由拖拉机牵引水平抽拉。而后沿长度1个5m断面进行锚固。质量要求平坦, 无拱起, 接缝紧密无错位。 (4) 加铺底基层 (二灰土) 。 (5) 碾压。开始由胶轮压路机由边及里碾压3遍, 再用12-15T钢轮压路机碾压3遍, 基层压实度为95%。 (6) 养生 (第二次弯沉值测量) 。二灰土养生时间要求7天, 外观检查不露白, 不脱皮, 无轮迹。养生完成后组织进行第二次弯沉值测量, 满足底基层顶弯。

2.3.2 观测对比

从两次弯沉值对比情况来看, 试验路段全部高于设计要求, 而且具有弯沉值均匀、离散度小、整体强度高的共同特点。表1为某路段弯沉对比测量结果。

3 综合造价和社会效益分析

3.1 使用几年后。

全线道路通行顺畅, 路面完好无损, 质量和外观明显好于传统结构的路面, 取得了较好的社会效益。

3.2

玻璃纤维土工格栅综合造价10元/m 2, 该工程共用440000m2, 合计440万元。在使用该材料以后可以确保沥青混凝土路面在长时期内不需养护 (除去材料老化和其它特殊原因) , 节省了大量的养护经费和工、料、机的投入。如果是传统结构的路面, 以道路使用寿命十年计, 养护周期为两年一次, 共需养护经费220万元 (以440000平米作为一个核算单元) 。其经济效益是显著的。

4 施工体会

4.1 使用玻璃纤维土工格栅综合造价低, 社会效益明显, 施工工艺容易掌握。

具有很广的应用价值, 如果我们能够在新建和养护工程中大面积使用, 不但可节省大量的资金, 而且可以做到国家基础建设的资金合理使用发挥其最大的效益。

4.2 通过经十路的试验表明, 土工格栅处理软土路基效果明显, 物理力学性能良好, 对于城市建筑垃圾和工业废渣垃圾也同样适用。

土工格栅加固 第9篇

关键词：铺排,施工工艺,自航方驳对拉式施工工艺

0 引言

在港口开发及围海造陆施工中, 防波堤、围堰等工程是前期工程的重中之重, 在此类围堤工程中, 经常遇到软土地基的情况。软土地基的处理通常采用砂垫层及塑料排水板相结合的排水固结方式进行处理, 但是在上部加载后仍会发生沉降不均匀及滑移等现象。铺设土工格栅或土工布及土工格栅可以有效减少地基的不均匀沉降及滑移, 为增加堤的整体稳定性起到重要的作用。水下铺排通常采用传统的铺排船进行铺设, 而在工期紧的情况下可采用自航方驳对拉式施工工艺进行铺设。

1 自航方驳对拉式施工工艺

1.1 工艺流程

前期准备→定位→绑扎→铺设前准备→铺设→自检→验收。

1.2 前期准备

1.2.1 设备机械

根据工程实际情况及进度, 确定开展工作面数量。每个工作面备配两条自航方驳, 方驳平台长度一定基本一致, 且不低于10m。

1.2.2 材料

①土工格栅、土工布。根据现场施工情况, 提前进行材料进场工作, 并按规范要求抽取样品进行送检, 送检合格后方可投入施工。②编织袋。根据工程用量准备数量充足的编织袋。③碎石或砂。根据工程用量准备充足碎石或砂。④铁丝。根据工程用量准备充足的铁丝。

1.2.3 人员

每个工作面需测量人员1名, 管理人员1名, 施工工人10~15人。

1.3 定位

①施工时采用人工定位, 测量人员持仪器为施工船定位, 进尺方向上抛浮漂标记;②固定船定位后, 锚机收紧, 不得走锚;③铺设船抛锚后, 并排靠拢于固定船。

1.4 绑扎

根据设计要求进行绑扎, 原则上绑扎按以下要求进行:①根据船长确定单块铺设宽度;②土工格栅搭接不少于三个孔, 每隔300mm绑扎一道;③若设计要求进行铺设土工布、刚将土工布铺在绑扎好的土工格栅上方, 并用铅丝按正方形或梅花形绑扎;④绑扎材料使用铅丝;⑤绑扎时预留铅丝扣, 以便施工时快速进行袋装碎石或袋装砂的压载 (根据经验1~2m一个, 正方形布置, 排边适当增加) ;⑥将绑扎好的土工布与土工格栅卷紧成卷运至定位船上。

1.5 铺设前准备

将碎石或砂装入袋中, 并用铅丝扎紧, 并预留有一定长度, 放置于排布两侧。

在定位船侧焊上铁环, 在排布端部两侧及中间系上绳子, 从铁环中间穿过, 并系活结固定于船上;将排布破卷铺于平台船上, 未破卷一端置于水中。

1.6 铺设

①将袋装碎石与绑扎在预留的排布上, 排头加密进行绑扎;②铺设船通过锚机向后进行移动;③重复①、②, 后移发生轴线偏移及时进行调整;④移至排尾暂停移动, 排尾加密绑扎, 并在排尾处系上绳子;排头、排尾同时缓慢下放, 铺设完成。

1.7 注意事项

①由于使用此工艺进行水下铺设排布可能会因水流产生一定的位移, 在定位前需根据当时的水流情况进行预留;②定位船定位后不得走锚;③铺设船移动尽可能平移, 发现轴线偏移后, 立即停止移位, 进行纠正后方可继续;④铺设后及时抛石压载。

2 铺排船施工工艺

2.1 工艺流程

前期准备→定位→绑扎、卷筒→抛石船靠泊→铺设→自检→验收。

2.2 前期准备

①设备机械。此工艺采用专用铺排船, 要求配有计算机一套、GPS两台, GPS定位软件一套。②材料。同自航方驳对拉式施工工艺, 编织袋与碎石可相应减少。③人员。管理人员1名, 施工工人15~20人。

2.3 定位

由技术员根据设计文件输入有关铺排参数, 操作人员根据GPS定位软件显示铺排位置, 将铺排船移动到起始位置, 当电脑显示偏差值和位移值在允许误差范围内时, 表示施工船舶已经到达设计位置, 可以开始铺设。

2.4 绑扎、卷筒

①将土工布卷于副筒上;②主筒上间隔1m左右绑扎绳子;③将格栅平铺于甲板平台上;④格栅端部与主筒上的绳子用活结系好;⑤格栅与格栅之间用铅丝绑扎好;⑥土工布与格栅端部对齐绑好;⑦将土工布与格栅卷在主筒上;⑧卷至格栅未绑扎处停止卷筒, 重复⑤、⑦;⑨卷至剩余格栅全部铺在平台后, 暂停卷筒;⑩将土工布铺在土工格栅上方进行绑扎;輥輯訛排尾处以1m间距绑扎袋装碎石, 将土土布包住袋装碎石绑于格栅上;輥輰訛绑扎原则与对拉式施工工艺基本一致。

2.5 抛石船靠泊

在绑扎同时抛石船就靠至铺排船进行带缆, 控制船距, 不得太近, 以免压破土工布。

2.6 铺设

放下翻板并开始卷筒, 使排头缓缓下沉, 下沉一定长度后, 铺排船平移进行铺设, 平移过程中, 抛石船及时进行压载, 以免排布漂浮;铺设至排尾时, 与排头以相同的处理方法进行绑扎, 绑扎完成后继续卷筒, 待全部排布入水后, 通过重力将绳子解开, 排布入水。

2.7 注意事项

①抛石船与保持一定间距, 避免太近压破土工布;②排头、排尾下沉时绑扎袋装碎石数量宜充足。

3 工艺适用工况条件对比

3.1 水深情况

3.1.1 对自航方驳对拉式施工的影响:由于排布整体下水, 排布下沉时水流对于排布有水平分力, 将产生平移, 故水深越深对于排布精度影响越大。施工前需根据经验以及对水流现场实测进行调整定位位置。实际施工中, 可尽量在低潮水进行作业, 以提高施工精度。

3.1.2 对铺排船施工工艺施工的影响:对水深的变化适应性较好。

3.2 水流

3.2.1 横流

横流将导致排布一侧产生翻卷, 对于两种施工工艺影响均较大。

3.2.2 顺流 (与铺设方向一致)

①对自航方驳对拉式施工的影响:流速过大, 对于排布入水后, 产生偏移, 沉底位置与入水位置发生偏差;②对于铺排船施工工艺的影响:顺流导致排布张力过大, 导致铺排断裂。

3.2.3 逆流 (与铺设相反)

①对自航方驳对拉式施工的影响:流速过大, 对于排布入水后, 产生偏移, 沉底位置与入水位置发生偏差;②对于铺排船施工工艺的影响:影响不大。

3.3 风力等级

①对于自航方驳对拉式的影响:5~6级及以上风力情况难以施工。②对于铺排船施工工艺的影响:7级及以上风力情况难以施工。5~6级风根据风向、流向等确定。

3.4 排布设计长度

3.4.1 对于自航方驳对拉式的影响:

①排布长度越长, 容易导致土工布断裂;②排布长度越长, 容易使排布发生轴线偏移。

3.4.2 对于铺排船施工工艺的影响:

排布长度越长越容易使排布发生轴线偏移。

3.5 砂肋软体排及连锁块

自航方驳对拉式不适合两种排布的施工。

4 工期、成本对比

以黄骅港航道南侧围堰二期工程A标段为例, 进行采取不同施工工艺的工期及成本情况对比。由于工程实际采自航方驳对拉式施工工艺, 其工期及成本数据为实际情况, 对于传统铺排船施工工艺以过入工程实际经验推算而得。采取2组自航方驳对拉式船组及1组铺排船进行对比。黄骅港航道南侧围堰二期工程A标段总长2.3km, 结构形式为抛石斜坡堤, 淤泥层厚度为5~9m。基础设计为在原泥面上铺设1.0m中粗砂排水垫层, 打设塑料排水板, 铺设土工布加筋垫层一层、土工格栅一层, 铺设碎石垫层0.4m。

4.1 工期对比

①自航方驳对拉式施工工艺。工程实际于4月20日开始铺设土工布及土工格栅, 5月12日结束。共使用23个日历天, 有效工作日16个。其中, 4月20日至4月26日展开一个工作面, 5月1日至5月12日展开2个工作面。若全程以两个工作面进行计算, 则仅需19个日历天, 13个有效工作日。②铺排船施工工艺。根据以往工程经验, 采用1条铺排船进行铺设到至少需25个有效工作日完成。

4.2 成本对比

由表2可以看出, 采用自航方驳对拉式工艺可节约14万元左右, 这不包括节约铺排船的调遣费用。

单位:延米

单位:元

5 结束语

根据工期与成本分析, 自航方驳对拉式施工工艺在一定的工况条件下具有优势, 可以大量应用于工程实践中。

参考文献

[1]201110339726, 铺设水下土工格栅的施工方法[S].

[2]赵伟, 郭明.土工格栅加筋土路基施工工艺研究[J].内江科技, 2013 (01) .

土工格栅加固 第10篇

目前,我国现有水泥混凝土路面,有很大部分已超过或接近设计使用年限。有的虽然未达到设计年限,但由于交通量的剧增,汽车轴载日益重型化及设计、施工等方面的原因,导致路面损坏,使用品质下降,影响了道路的使用功能,急需改造。

造成路面损坏的主要原因,就是路面反射裂缝的产生。路面反射裂缝产生的原因很多。例如:新修路面在路基处理时,采用水硬性材料(又称无机材料)来稳定各种集料和土类,受温度影响,水份散发得快,会造成路基的微小裂缝,这就造成了新修路面产生反射裂缝的隐患。再如,路面受天气温度冷热的影响,路面会产生热胀冷缩,逐渐也会产生反射裂缝。另外,车流量和车轴载的增加,及地壳的变动也是路面产生反射裂缝很重要的原因。

路面反射裂缝一旦形成,雨水通过自然渗透,或在高速、高压、车轮的作用下,很快通过反射裂缝进入路基层,而导致路面的损坏。路面出现反射裂缝后应及时修复,否则会很快在达不到设计年限的时间内被损坏。如果路面重新挖掉重修,施工时间会很长,不但影响交通,而且会投入大量的人力物力,造成极大的浪费。路面反射裂缝是永远不会根除的,只能通过使用新型土工材料来尽量延缓路面反射裂缝的产生,从而提高路面的使用寿命。采用玻纤格栅和聚酯玻纤土工布复合而成的一种新型的土工材料,就会进一步延缓路面反射裂缝的产生,提高路面的使用寿命。

1 聚酯玻纤土工布复合玻纤格栅新型土工材料加强路面、减少延缓路面反射裂缝产生的机理

路面反射裂缝是不能根除的,关键是如何延缓和减少路面反射裂缝的产生。路面反射裂缝形成后,路面在车辆荷载的作用下,尤其是在裂缝上方偏荷载的作用下,裂缝两侧产生位移,沥青层面的应力增大,反射裂缝会愈来愈大,裂缝向下反射,破坏路面下层结构,降低路面结构强度,在雨水季节,水进入裂缝中,在交通荷载(轮胎压力)的反复挤压下,水在裂缝中产生水压,损坏路面。路面裂缝产生的反射有两种,一种是面层产生裂缝后,裂缝向下反射,破坏下层结构,降低路面结构强度;另一种是旧面层原有裂缝(旧路改造),路基层或下层路基层产生的裂缝向上反射,新罩路面因无法承受因底层移动而产生的剪切刀,拉伸应力,导致路面层裂缝。这些裂缝在雨水季节,水进入裂缝中,在交通载荷(轮胎压力)的反复抵压下,水在裂缝中产生水压,水不断冲击沥青混合料,导致裂缝扩大,路面损坏。路面的反射裂缝是不能根除的,关键是如何减少或延缓裂缝的产生。尤其是原刚性路面(水泥混凝土路面),在没有达到设计年限,已开始损坏,但还没有达到报废程度的情况下,采取补救是十分有效的。如何补救最根本的有两点:一是加强路面,延缓阻止裂缝的进一步扩大,二是尽量清除已产生裂缝的扩大,和尽量消除正在产生中的裂缝。玻纤格栅复合聚酯玻纤土工布,是目前解决上述两点最理想的产品。在原来老路面的基础上新铺沥青混凝土、碾平,将玻纤格栅复合聚酯土工布平铺于沥青混凝土上(玻纤格栅在上面,聚酯玻纤土工布在下面),再用180℃高温沥青喷洒,使聚酯玻纤土工布、玻纤格栅、路面在高温沥青的作用下形成一体,在此基础上再铺沥青混凝土、碾平。在聚酯玻纤土工布和玻纤格栅的作用下,使路面上的沥青混凝土的拉伸强度大大提高,足够抵抗住较大拉伸应力而不致路面产生破坏,即使因为局部区域产生微小裂纹,裂纹处的应力集中,会经玻纤土工格栅的传递而消失,裂纹不会形成裂缝。玻纤格栅是用高强度、高模量的玻璃纤维通过经编机编织在一起的土工基材,具有良好的抗拉强度和抗耐蠕变性能。其特点是强度高、模量高、伸长率低、韧性好、耐腐蚀、重量轻、寿命长等。其主要性能参数如表1。

注:特殊规格尺寸要求或特殊网格要求的玻纤格栅可根据合同或协议由生产商单独提供。

聚酯玻纤土工布在路面改造中所起的重要作用,就是对已产生的裂缝的修复(同时也能起到阻止微小裂缝的进一步扩大),阻止雨水在载荷作用下进入裂缝,使裂缝进一步扩大,破坏路面。聚酯玻纤土工布的参数如表2。

聚酯玻纤土工布是高强无碱玻璃纤维和高强聚酯纤维经特殊加工而成,与玻纤格栅一样,具有较低的伸长率。玻纤和聚酯纤维都与沥青具有良好的亲和作用,玻纤和聚酯纤维混合的土工材料,吸取了玻纤和聚酯纤维各自的优点,即玻璃纤维耐腐蚀、抗老化、刚性强的特点,和聚酯纤维耐高温(相对于化纤来讲),强度大,柔韧性好的特点,使聚酯玻纤土工布具有较大的强度,耐高温,断裂伸长小,柔韧性好,耐腐蚀、老化等。用230℃的高温沥青喷洒、浇注不变形且平整,与路面具有良好的附贴性。在高温沥青的作用下聚酯玻纤土工布与路面形成一体,弥补了裂缝,阻止了雨水在外力作用下的渗入,从而延缓和阻止了路面反射裂缝的产生,起到了保护路面的作用。本产品是将玻纤格栅与聚酯玻纤土工布复合在一起,在路面的改造中,使玻纤格栅和聚酯玻纤布同时发挥各自的优点、性能,更有效的防止、延缓路面的反射裂缝的产生,延长道路使用寿命。(注:路面只要有裂缝,雨水在外加载荷的作用下,或无载荷的作用下就会通过裂缝渗入。防止雨水渗入路基,就能延长道路的使用寿命。所以,老路面的修复,包括新建路的施工,最根本的就是“治裂”——反射裂缝的产生;和“治渗”——防治雨水通过裂缝渗入路基,从而延长道路的使用寿命)。

我国地域辽阔,地质情况复杂,加之近些年来车流量,尤其是高轴载荷车流量的增加,路面损坏严重,虽没达到设计年限,路面早已出现“病害”。因此,路面急待修复改善。第一,沥青路面在直接与车轮接触的下面层受到压力,在轮载边缘以外的区域,面层受到拉力作用,在长期载荷的作用下,这种力的突变,使路面发生破坏,产生疲劳裂缝;第二,高温车辙,沥青混凝土在高温时具有流变性,在车辆荷载作用下,受力区域产生凹陷,车辆荷载消除后,沥青面层无法恢复原来状态,产生塑性变形,在车辆反复碾压下,塑性变形不断积累,形成车辙,损坏路面;第三,低温缩裂;严寒时期,沥青路面混凝土遇冷收缩,产生拉应力,在受到反复载荷的作用下,拉应力进一步增加,当拉应力超过沥青混凝土拉伸强度时,产生路面裂缝;第四,沥青路面基层大多采用半刚性材料(水稳定性无机盐),这种材料在含水量和温度受到变化时,由于水分的挥发,易产生干燥收缩,使路基产生裂缝,随着时间的推移和车辆载荷的作用,这种裂缝逐渐扩散到沥青混凝土面层的底部,引起应力集中,产生反射裂缝。综上所述,无论是修建新路或是原来老路面的维修,如果不加适合的土工材料,路面的裂缝是根本无法消除的。玻纤格栅复合聚酯玻纤土工布能很好的解决上述问题。第一,玻纤格栅具有高抗拉强度、低延伸率、蠕变小、与沥青混合料相容性好、物理化学性质稳定、耐高温、嵌锁与限制作用强等特点。其主要作用为均匀传递载荷,增强沥青路面的整体抗拉强度,有效改善路面结构层之间的应力传递及分布,抵抗和延缓由于路面基层裂缝引起的沥青混凝土路面反射裂缝的产生,从而提高路面的使用寿命;第二,聚酯玻纤布是由高强度、无碱玻璃纤维与高强度聚酯纤维按一定比例,通过特殊加工而成的特殊无纺布,除具有良好的尺寸稳定性、耐高温不变形、耐腐蚀、耐老化外,对高温沥青(230℃以上)具有良好的吸附性和相容性,并且高温不变形,与沥青路面迅速融为一个整体,修复路面的裂缝,减少路面反射裂缝的产生。在路面中形成一种牢固的防水、防渗层面,阻止了雨水通过裂缝渗入路基,提高了路面的使用寿命。将玻纤格栅与玻纤聚酯土工布复合在一起,充分发挥了二种产品的优势,对路面寿命的延长提供了可靠的保障,同时,也有利于路面施工方便、快捷、提高了路面的施工效率。因玻纤格栅具有高抗拉强度,低延伸率和蠕变小,所以在产品生产时必须保证经纬线伸直不能弯曲,与聚酯玻纤布复合必须平整,并且在施工时,必须铺平,保证经纬线垂直,只有这样,才能保证沥青路面的整体抗拉强度,起到应力传递分布的作用(如果玻纤格栅经纬纱有弯曲,在路面出现裂缝时,首先要将格栅拉直,然后格栅才能起抗拉的作用,但此时路面已经出现了裂缝)。目前的产品,都是用玻纤格栅复合普通土工布,各个厂家生产的普通土工布全部用100%涤纶(聚酯)纤维做成,涤纶纤维在达到180℃高温时,就会产生收缩变形,所以在施工时,高温沥青超过180℃时,无纺布收缩,带动复合在一起的玻纤格栅收缩,格栅玻纤纱弯曲,不能铺平,降低了玻纤格栅使用的性能,达不到玻纤格栅抗拉增强的目的,不能很好的起到路面应力的传递和均匀分布。而聚酯玻纤土工布绝大部分为玻纤。玻璃纤维具有较高的硬挺度和刚性,阻止了涤纶在高温沥青喷洒下产生的热收缩变形而引起的聚酯玻纤土工布收缩变形,和玻纤格栅的收缩变形,从而保证了玻纤格栅路面增强和载荷传递性能,热收缩变形的问题的到了根本的解决。

2 玻纤格栅复合普通土工布的缺点及聚酯玻纤土工布复合玻纤格栅的优点

目前,我国因老路面的改造,对玻纤格栅复合土工布产品使用量很大,而且目前所有的土工布生产全部为100%涤纶(聚酯)纤维加工而成。聚酯纤维在超过180℃的温度时就已产生变形,与玻纤格栅复合施工时,在高温沥青喷洒下,因无纺布的收缩很容易引起玻纤格栅的收缩,使玻纤格栅拉伸长度变大,不能很好的发挥抗拉的作用和应力分散传递的作用。尽管土工布的变形很小,都会影响格栅的铺平,造成玻纤格栅经、纬线弯曲,从而不能阻止和延缓反射裂缝的产生,发挥不到应有的作用。而聚酯玻纤土工布是用玻璃纤维和涤纶(聚酯)纤维做成,涤纶纤维占的比例很小,大多数为玻璃纤维。涤纶纤维所起的作用是保证聚酯玻纤土工布必须具备一定的柔韧性和保证产品的强力,便于生产加工和施工。同时玻纤具有较大的刚度,占的比例又很大,所以在260℃的热沥青喷洒时,聚酯玻纤土工布都不会发生收缩变形,具有良好的热稳定性,从而保证了玻纤格栅的稳定、平整、不因此而收缩,使玻纤格栅能更好地发挥其性能。以往老路面的改造只使用玻纤格栅,玻纤格栅与土工布(普通)复合产品应用于老路面的改造,也收到了很好的效果。一是起到了路面的加强作用,阻止裂缝的产生;二是对已形成的裂缝进行修复,起到防渗的作用。土工布与玻纤格栅复合,如果土工布选择的比较好,土工布的防渗作用和格栅的加强作用都能得到很好的发挥,如果选择不好,反而会起反作用。聚酯玻纤土工布与玻纤格栅复合,就彻底避免了这一点,这是以后路面改造发展的方向。

聚酯玻纤土工布、玻纤格栅复合新型土工材料。主要用于路面的改造,维护。在路面的改造中起到加强、防渗(渗水)、防反射裂缝,进一步延长路面使用寿命的作用。复合后的产品,玻纤格栅主要起到路面的加强作用和分散路面因车辆载荷形成的应力集中,聚酯玻纤布主要起防渗和对已经形成的路面反射裂缝的修复作用。聚酯纤维与玻璃纤维,是两种性质不同的纤维(一种是有机物,一种是无机物),用两种原材料加工经而制成的聚酯玻纤土工布,具备了两种产品的优异性能。因玻璃纤维耐高温、耐腐蚀、耐老化、刚度大,所以产品作为土工材料用于路面改造时,具有产品平整,使用寿命长,便于施工,高温沥青喷洒不变形的特点。加入聚酯纤维,使成品具有了一定的柔、韧性和顶破、撕裂、抗拉强度。少量的聚酯纤维,即使在高温沥青喷洒时,也不会因聚酯纤维的收缩变形而引起土工布的收缩变形。因玻纤具有一定的刚度和硬挺度,克服了聚酯纤维受热收缩变形而引起的整个聚酯土工布的变形,所以也就不会导致复合玻纤格栅的变形,使玻纤格栅和聚酯玻纤土工布的性能得到充分发挥,保证了路面的质量,延长了路面的使用寿命。而普通的聚酯土工布(100%聚酯),使用时在耐高温,耐腐蚀,耐老化和产品的硬挺度上就达不到聚酯玻纤土工布的性能。因此,对路面的寿命延长,达不到聚酯玻纤土工布与玻纤格栅复合土工材料的水平。

3 聚酯玻纤土工布复合玻纤格栅新型土工材料在旧路改造中的使用方法

3.1 将老路面松散料粒、尘土、杂物彻底清扫干净,露出旧路面“新茬”,以便于高温沥青与路面的结合。

3.2 旧路面遇有宽度超过6mm的裂缝时,必须进行灌缝出理。

3.3 将老路面整平,路面平整度不超过5mm。如果达不到要求,需要最大料径颗粒不超过7mm的密实型沥青混凝土摊铺、或加铺稀浆封层作为整平层。

3.4 用沥青喷洒车洒布热沥青粘层油。洒布热沥青粘层油时,施工温度应在5℃以上,热沥青最佳温度应保持在165-180℃。洒布热沥青粘层油时要喷洒均匀,其用量为0.8-1.2kg/m2左右。雨天和雨后路面潮湿时不得喷洒热沥青粘层油,需等路面干燥后方可安排沥青粘层油施工。

3.5 铺设聚酯玻纤土工布复合玻璃格栅时,不得使沥青喷洒车与铺装车距离过远。应保持铺设平顺,拉紧,横向搭接长度不小于15cm,纵向搭接长度不小于20cm,并根据摊铺方向,将前一幅置于后一幅之上。现场操作人员应戴好防护手套,并佩戴防护眼罩,以避免被高温沥青烫伤或被玻纤土工材料刺伤手指。对铺筑后的玻纤土工材料两侧喷洒外露的热沥青采用石屑洒盖,以避免通行车辆将玻纤土工材料粘起。

3.6 铺设沥青混凝土罩面时,按设计要求铺设,施工方法与普通沥青路面面层施工方法一致。平胶轮摊铺车辆可以在玻纤复合土工材料上上行驶。

3.7 碾压。按设计要求碾压。