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玻纖土工格柵抗疲勞開裂在舊水泥混凝土路面上的瀝青加鋪層,其主要作用是提高路面的使用功能,對承載作用則貢獻不大,加鋪層下的剛性混凝土路面仍起關(guān)鍵的承載作用。而在舊瀝青混凝土路面上進行瀝青罩面則不同,瀝青加鋪層將與舊瀝青混凝土路面一起承載。因此,在瀝青混凝土路面上進行瀝青罩面,除了會出現(xiàn)反射裂縫,同時還會因為荷載的長期作用而出現(xiàn)疲勞開裂。我們對舊瀝青混凝土路面上的瀝青加鋪層受荷情況做受力分析:由于瀝青罩面層下為與瀝青罩面層同一性質(zhì)的柔性面層,當受到荷載作用時,路表將發(fā)生彎沉。在直接與車輪接觸的瀝青罩面層受到壓力,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容易發(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罩面層中,能夠?qū)⑸鲜龅膲簯εc拉應力分散,在兩塊受力區(qū)域之間形成緩沖帶,在這里應力逐步變化而不是突變,減少了應力突變對瀝青罩面層的破壞。玻纖土工格柵在瀝青罩面層中的應用,使得瀝青混凝土的拉伸強度大大提高,可以抵抗住較大的拉應力而不致發(fā)生破壞。在選用玻纖土工格柵時,除其性能指標應符合上表規(guī)定之外,還應特別注意其幅寬不小于1.5m,以滿足其作為控制反射裂縫夾層時有足夠的橫截面積來充分消散裂縫能量;同時,其網(wǎng)眼尺寸宜為其上瀝青面層材料大粒徑的0.5~1.0倍,這樣有助于達到佳剪切膠粘性,促進集料嵌鎖與限制。另外,即使因為局部區(qū)域產(chǎn)生裂紋,使裂紋發(fā)生處的應力過于集中,但經(jīng)玻纖土工格柵的傳遞而逐漸消失,裂紋不再會發(fā)展成裂縫。工程應用:玻纖土工格柵近年來發(fā)展迅速,并廣泛應用于瀝青路面,尤其是用在瀝青罩面層用來減緩反射裂縫。
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土工格柵鋪設完成后,要及時進行兩頭充填袋裝砂的施工,待兩頭充填袋裝砂完成后,當即實施中粗砂墊層的施工。土工格柵和周圍土體的相互作用,界面處的抗剪強度指標相比于土體的抗剪強度指標得到了明顯提高。另外,凸點結(jié)構(gòu)厚度對界面直剪摩擦特性的影響不是很明顯,相同豎向間距條件下,凸點厚度2mm和凸點厚度5mm對應的界面強度指標無明顯變化。分析其原因主要是,直剪試驗的剪切面相對固定,因此凸點結(jié)構(gòu)的影響有限。土工格柵的性能(1)高抗拉強度、低延伸率;(2)無長期蠕變;(3)較好的耐高、低溫性能;(4)與瀝青混合料有很好的相容性,具有嵌鎖與限制作用;(5)優(yōu)良的化學穩(wěn)定性和耐老化性。 土工格柵在公路工程中,防止反射裂縫的產(chǎn)生,增強路基強度,路面維修等方面已發(fā)揮重要作用;應用在鐵路上主要起到加筋、增強的功效。土工格柵生產(chǎn)的過程是指將設計好強力要求的玻璃纖維無捻粗紗經(jīng)過經(jīng)編成土工格柵坯布,再經(jīng)浸膠處理而成土工格柵成品的整個過程。土工格柵具有反濾、排水、隔離、加筋、防滲及防護等功能,其中的加筋功能(特別是新型土工材料)在近幾年來的應用愈來愈多,使用領域也逐步擴大。
土工格柵是完全可以滿足高等公路中的高大擋墻使用,與傳統(tǒng)的材料相比具有強度大、承載力強的特性。鋼塑土工格柵能防潮、防水、耐酸、堿、鹽的腐蝕,這是由材料本身的化學特性決定的。在施工現(xiàn)場有人曾用濃硫酸浸泡筋帶4-5天,對其毫無破壞。而土壤中含量少的酸、堿、鹽對鋼塑復合拉筋帶幾乎沒有不利影響。加之鋼塑復合拉筋帶在生產(chǎn)過程中加入適量的抗老化、氧化和光屏蔽劑,有效的減緩其老化和氧化速度,不僅埋入土中老化十分緩慢,就是從出廠到使用前的1-2年內(nèi)筋帶強度也不會降低,同時伸長率也不增加。 鋼塑土工格柵施工簡單,接長或與面板連接方便。每個結(jié)點拉筋數(shù)量比柔性拉筋減少二分之一到三分之二,不需要像剛性拉筋那樣需要做焊接、栓接、鉚固和防腐處理,鋪設省工、不重疊交叉、不彈性卷曲,易于大面積機械化施工作業(yè)。加之,裝配式的施工方法可節(jié)省勞力、縮短工期,從而降低整個加筋土工程造價,鋼塑復合拉筋帶與柔性拉筋相比可節(jié)約10-15%的拉筋費用,與剛性拉筋相比可節(jié)約40-60%的拉筋費用。土工格柵的鋪筑面應較為平整,鋪筑層經(jīng)查驗合格后,為防縱向歪斜表象,先按幅寬在鋪筑層劃出白線或掛線,即可開端鋪筑,然后用插釘固定格柵的端部(每米寬用釘8根,均勻距離固定)。
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