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青海海西钢塑土工格栅
土工布及土工格栅由于其优良的抗拉力学特性,工厂批量化生产,稳定的质量和现场简易的施工特点,已被广泛应用于土工工程的各个领域。在道路路面工程中,土工布主要应用于旧路面罩面,防止路面反射裂缝,延缓反射裂缝的发生和发展。在路基工程中,主要选用土工格栅来处理软土地基,加速地基的固结,提高地基承载力。
1土工布运用于路面裂缝的防治
在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层,是一种常用的路面修复技术。它具有工期短、造价低、对交通影响小、修复路面服务性能好等特点。但其主要问题是沥青加铺层中容易出现反射裂缝,而设置土工布是延缓反射裂缝的主要措施之一。
在枣庄市枣木公路旧路面改建工程中,就很 好地采用了上述措施,由于枣木路水泥混凝土路面随着交通量不断增大,出现了大面积的沉陷、断板等病害,虽经过多次大面积挖补,仍不能阻止病害的发展。经业主与设计单位协商,决定采用在旧水泥混凝土面板上铺沥青土工布。土工布材料选用道路专用土工布,型号为OPE010/140型,单位面积质量为140g/m2；厚度为1.95mm；抗拉强度,纵向为400N/5cm、横向为280N/5cm；延伸率,纵向为60％、横向为65％；熔点,230℃～240℃。在加铺层的施工中特别注意到以下几个方面。
1、施工准备:选在高温天气,铺设土工前,对旧水泥混凝土路面进行清扫；原有板块破损处,采用先破碎混凝土,后选用6％水泥定碎石材料找平压实,表面平整度应达到要求。
2、洒布沥青:沥青材料选用普通热沥青作粘层油,沥青洒布量根据试验确定,控制在0.9～1.1kg/m2,沥青洒布用洒布车进行,洒布量要提前检测符合要求,洒面宽度控制在超过土工布20cm,洒布速度根据实际土工铺设速度与碾压速度而定；对于局部洒布过量的沥青,及时给予。
3、铺设土工布:土工布铺设选在沥青冷却失去粘结性之前进行；土工布铺设要求平整、无折叠与皱褶；铺完后用轮胎压路机碾压,使之结合紧密,土工布拾接长度为15cm；土工布破坏和粘贴不好的地方,要除去重铺,土工布褶皱的地方,要人工展平或刷涂沥青,把折起的地方重贴,使得碾压后,上、下2层土工布粘结在一起。
4、沥青混合料摊铺:在土工布铺设后,宜立即摊铺热沥青混合料,其温度控制在160℃以内；由于道路没有封闭交通,为了便于其它车辆行驶,在土工布上洒一些砂或热的石屑；沥青混合料摊铺完后立即进行碾压,直至达到施工技术规范要求。
2道路路基中的土工格栅垫层
土工格栅垫层处理软土地基表现在以下几个方面。 1、土工格栅有一定的刚度,从而使上面的负荷得到扩散,提高了地基的承载力。 2、由于土工格栅和土工布的抗拉强度大,它的存在可增加路堤的稳定性。 3、由于格栅能适应地基变形,砾石又能与格栅网孔互相锁合在一起,形成稳固的平面,防止砾石下陷,增加地基的抗剪强度,从而防止软弱地基产生过大或不均匀沉降以至侧向变形。 4、砂砾垫层及盲沟的的作用。 砂砾垫层可保证路堤排水良好,有软土地基时,砂砾垫层及盲沟形成一个综合排水通道,通过上部的路堤荷载作用,可加速软土地基的排水固结,并在施工阶段完成大部分沉降。 2.3材料的性能与要求 砂砾垫层要求用洁净的砂砾石,粒径为3～6cm,含泥量小于5％,以利形成排水通道。 土地格栅采用CE131型土工网,该材料系高密度聚乙烯(HDPE)配以抗老化剂经挤压旋转模塑成型。具有强度高、耐腐蚀和使用寿命长等特点。其重量较轻,方便施工。CE131土工格栅,其纵、横向抗拉强度≥5.8N/m；网孔尺寸为27mm×27mm；幅长30m；幅宽2.5m；材料标准重660g/m2。 土工布采用SWC50-4型裂膜丝机织土工布,其经向断裂强度≥2500N/m；纬向断裂强度≥200N/m；断裂伸长率≤25％；经向撕破强度≥1200；单位面积质量240g/m2,幅度4m。 2.4土工格栅垫层处理地基的程序 1、先平整场地,表土并排干地表水。 2、在地基上铺设层格栅,铺网从处理地段的一端开始,垂直路线铺设,并沿线路走向一幅接一幅向前摊铺。横向铺网与路堤两边纵向盲沟相接,相邻幅土工格栅搭接长度为20cm,搭接边用U型钉固定。另外,格栅靠路堤处,应回拆2.5以利格栅稳固,然后在格栅上摊铺厚40cm,粒径3～6cm的砾石。平整后,用轻型压路机振碾3～5遍,接着在砾石层铺土工布,开始分层填土碾压。 3、路基土应分层填筑并满足相应规范的要求。另外,应避免运料车在已摊铺好并张紧定位的格栅上直接碾压。 4、施工中应控制路堤的填土速率并加强沉降和侧向位移的观测,防止路堤失稳。
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减缓反射裂缝的措施。反射裂缝是由于旧面层在接缝或裂缝附近的位移，引起接缝或裂缝上方沥青混凝土加铺层内出现应力集中所造成的，其包括因温度和湿度变化而产生的水平位移以及因交通荷载作用而产生的竖向剪切位移。而根据国内外理论，在旧混凝土板与加铺层之间设置玻纤土工格栅加筋层可以使沥青混凝土加铺层底面的应力或应变因离开应力集中的接缝或裂缝端部而降低，同时也可以改变加铺层结构的抗拉和抗剪切能力，从而可以有效减少由荷载、温度、地基脱空等产生的不利影响和提高沥青混凝土加铺层的抗反射裂缝能力；且根据研究，在加铺层底部加设土工格栅时，延缓反射裂缝的效果非常明显。故本工程在加铺层底部采用玻纤格栅作为加筋层面来作为减缓反射裂缝的措施。三、基层弯沿测量采用BZZ－100型、后轴重10t的标准车，5.4m的长杆弯沉仪，每隔20m对拓宽范围路面基层进行弯沉测量。共测N＝90个点，平均弯沉为L＝0.240 mm，均方差S＝5.28，计算代表弯沉为L＝0.331mm。混土板测定点n＝28，平均弯沉为L＝0.102mm，均方差为δ＝5.4，代表弯沉为L＝0.195mm。其中＞0.10mm占34.60％，≥0.15mm占11.51％，≥0.20mm占7.70％，≥0.30mm占2.55％。以上结果符合设计要求。四、铺设土工格栅（一）路面铺筑。由于旧水泥混凝土路面，以及新拓宽部分的混凝土路面是沿按旧水泥混凝土路面的坡度进行浇筑的，表面的平整度较好，但是由于混凝土路面的路拱不对称，要调整为路拱对中，则路拱两边路面的沥青铺筑厚度是不相同的，薄的为7cm，厚的为15 cm，因此，采用沥青碎石作为沥青混凝土调平层。调平层铺筑完后，再进行面层的铺筑。（二）土工格栅技术要求1．土工格栅厚度应薄，一般3.0mm左右，以便摊铺；2．格栅网格尺寸应为0.5～1.0倍骨料粒径。本工程采用25.4×25.4mm；3．土工格栅抗拉强度应选大值，纵向大于等于50KN/M，横向大于等于50KN/M，抗变形能力强；4．伸长率小于4％；5．含胶量大于等于20％；6．土工格栅采用自粘式，幅宽为2m，耐温性－100至280摄氏度。（三）铺筑土工格栅1．在清扫干净的水泥混凝土路面上用小型沥青洒布机按0.5┧/┫喷洒粘层乳化沥青，幅宽为2.0 m；2．在大气温度10℃以上，路面不潮湿时喷洒粘层乳化沥青；3．在喷洒粘层乳化沥青后，待粘层沥青已破乳时开始进行土工格栅铺设。铺设完土工格栅后，用轻型胶轮压路机在其上作适度碾压，以确保土工格栅与原路面有良好的粘接。4．采用土工格栅铺筑设备，人工一次摊铺土工格栅。对不平整处，应用摊杆推平，如遇到弯道，应将弯道内侧的土工格栅用剪力裁开，然后将一侧推平，涂刷沥青，再将另一侧叠盖搭接，铺设时应保证平顺并使纵横向张紧。5．一卷土工格栅摊完后，再喷洒另一幅土工格栅的粘层沥青。铺设时土工格栅的搭接：纵向距离不小于15 cm，横向距离不小于10 cm；要在前一幅摊好的土工格栅上补洒20 cm的沥青带，然后再摊铺第二幅土工格栅。按此铺摊的工艺顺序直到半幅路面的土工格栅铺满，并超出半幅路面宽度20 cm，以便与第二幅路面的土工格栅搭按。（四）铺筑沥青砼1．为了方便汽车在土工格栅上和已喷洒沥青路面上行走而不带动土工格栅，在半幅路面摊铺完土工格栅后，再洒上5mm的石粉。2．在土工格栅的起始端要用铁钉加强固定，并洒一层粘层沥青。3．禁止汽车在土工格栅上刹车、转弯、调头。4．当土工格栅被汽车拉起，应立即用摊杆推平。5．用沥青混凝土铺机摊铺沥青混凝土路面。五、试验路检测1.弯沉测定。试验路铺筑后，用BZZ-100型标准汽车、5.4m长杆弯沉仪，每隔50m测定混凝路面弯沉值。2.实侧弯沉和平均弯沉L＝11.50 mm，均方差δ＝2.21，代表弯沉L?代＝15.14mm。3.按理论计算，在旧路上(δ＝0.330mm)加铺10cm沥青混凝土，计算弯沉到达0.24mm，增加一层土工格栅计算弯沉值能达到0.14mm，相当于增加了8cm厚的沥青混凝土，实测数据表明＞0.10mm的点占2.8％；≥0.15mm的点占2％，≥0.30点占1.1％。以上数据表明在沥青混凝土中加设土工格栅作用明显。
