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土工材料应用于高填方加筋土路基。现阶段用于加筋的土工材料类型多为土工格栅,由于土工格栅呈网状结构,网孔尺寸较大,节点厚度大于网筋、肋条厚度。网筋强度高,网孔不易断裂,抗冲击力强,能防止被粗糙填料刺破。而土工格栅的网孔尺寸稳定性好,对填料有较强嵌锁作用并可对临近填料形成“拱效应”,增加了其与填料间的纵向剪切阻力。
由于土工格栅与填料之间的相互作用的存在,改善了土体的整体受力条件,提高了填方土体的整体强度和结构的稳定性。将其应用到高填方路基中,可以加大填方土体的坡度和填方高度,不仅减少了填料用量,而且节约土地占用面积。正在建设中的云南省安楚高速公路5合同段内,设计施工一段高填方路基,填土高度达到15~20米,如按传统施工方法,不采用土工格栅进行加筋,土体坡比一般设计为1:1.5;而现在设计为加筋土路基,坡比增大为1:0.50,双向凸结点土工格栅,这样每修建一延米高速公路,减少占地面积近40%,同时工程投资相应减少。对于我国这样人均耕地资源较少的国家,加筋土路基的应用意义非常大。
在路基填挖方结合处、桥涵、通道等横穿公路的构造物以及构造物台背的路基填土施工中,应用土工格栅加筋也得到非常广泛。这种情况下,主要是利用它与构造物之间的锚固力以及与回填土之间的嵌锁力和界面摩阻力,将原土体或构造物与回填土连为一体,以提高其整体性,减少两者之间的不均匀沉降 “桥头跳车”现象,就是由于这种不同材料间的不均匀沉降引起的。但是要注意的是,在回填土中采用土工材料加筋并不能提高地基承载力,也不能有效的阻止地基的沉降。因此,只有当地基具有足够的承载力,在填土自重载荷与交通载荷的联合作用下,凸结点土工格栅检验方法,不致破坏而产生大的沉降时,土工材料加筋才会产生明显效果。目前,在我国工程试验中获得成功的试验构造物高度一般在4m~12m之间,故将土工材料加筋的适宜的构造物高度定为5m~12m较为合理。
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,运城凸结点土工格栅,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。
(3) 抗低温缩裂
严寒时期,沥青混凝土面层的温度近于气温,凸结点土工格栅拉力实验,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**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。
(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。
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