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土与玻纤土工格栅相互作用的加筋机理,在室内进行的大量试验表明:在土体中合理布置玻纤土工格栅,可使土体的垂直应力、水平应力明显降低,土体剪应力(土颗粒之间的磨擦作用)明显提高,土体的抗剪强度得到充分发挥,可以大大提高土体的承载能力,抗变形能力和抗裂能力。玻纤土工格栅在加筋土体中的内聚力效应、隔离效应、波纹效应、拱效应、嵌锁效应等各种加筋效应,有些是先后依次出现的,有些是重叠交叉作用,这些重叠的复合效应,终将改变或阻止塑性区的形成和发展。
玻纤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。玻纤土工格栅高强无碱玻璃纤维通过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、防沙治沙等工程项目。
沥青混凝土在高温时具有流,具体表现在:夏季沥青道路面层发软、发粘;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至受荷前的状况,即产生了塑性变形;在车辆的反复碾压的作用下塑性变形不断积累,形成车辙。我们对沥青面层结构进行分析后,可以知道由于高温下沥青混凝土具有流,而在受到荷载时,面层中没有任何可以约束沥青混凝土中集料运动的机制,造成沥青面层的推移,这就是形成车辙的主要原因。
在沥青罩面层中使用玻纤土工格栅,其在沥青面层中起到骨架作用。沥青混凝土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,增加了沥青罩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。
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建议在铺设玻纤土工格栅后用胶轮滚简进行滚压至少二遍。铺设完成后,车辆即可通行。但是,与上而层铺设的间隔时间不应超过2吐小时。以下情l},不能施工:雨水天气、路而或建筑物表而布满霜冻或水雾、环境温度低于摄氏吐度、路而或建筑物内在结构存在严重变形。玻纤土工格栅正确铺设后,应紧密结合上而层的施工,避免受潮和雨淋。压实过程中,应将压路机调整到振幅和频率的位置,如果压路机振幅过大,可能会在玻纤土工格栅的位置出现少量剥落。
经济效益分析, 结合我国近几年的高速公路病治理情l},使用玻纤土工格栅处理而层、基层裂缝既经济又合理,为快速有效的治理裂缝病害增加了一个新的途径。比经济效益来看,将有病害的基层或而层挖除后重建,每平方米的挖补造价计算如下:挖除需2. 32兀/m2·cm,按河北保津路建设标准计算,对基层进行处理,需挖除33cm厚,挖除费用为:2. 32 X 33=76. 56兀/m2;新建结构层采用icm十 8cmAC-
20型沥青硅而层,基层采用18cm的ATB-25型沥青硅处理,每平方米费用为:i5.11十85.8 }l十1吐9.吐8=310.东3兀/m2,合计挖补处理费用为:386. 99兀/m"。采用32cm宽玻纤土工格栅对基层裂缝进行处理,可以不对基层部分进行挖补,每平方米节约造价为:2. 32 X 18十1 }l 9. }l 8=191. 2 }l兀。抗列贴费用按平均5米一道缝计算,每百平方米路而使用玻纤土工格栅为20米长,造价为:20mX 3}1. 75兀/m=695兀,每平方米的工程造价仅为6. 95兀。总计采用玻纤土工格栅处理基层裂缝每平方米可节约工程造价为:191. 2}1-6. 95=181. 29兀。
采用传统的挖补处理工艺,施工期又较长,而使用玻纤土工格栅处理大大节约工期,对运输繁忙的高速公路来说,产生的经济和社会效益是显著的。从环保角度来看,传统的挖补处理,不但浪费资源,挖出的废料又造成-定环境污染;而使用玻纤土工格栅是可回收利用资源,既保护了环境,又节约了资源。通过不断的对玻纤土工格栅技术的研究和推广,可以满足各种道路裂缝治理的需求。结语,如今己有越来越多的单位在研究、生产高分子玻纤土工格栅,一也有越来越多的公路养护单位将其应用在路而日常养护维修时对基层裂缝的处理上。用玻纤土工格栅处理基层裂缝的有效性己过一定的实践检验,对于从根木上解决基层裂缝问题是一个有益的尝试。
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