土工格柵
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玻璃纖維土工格柵
玻璃纖維土工格柵簡(jiǎn)稱玻纖土工格柵是一種用于路面增強(qiáng)、老路補(bǔ)強(qiáng)，加固路基及軟土基的優(yōu)良土工合成材料。產(chǎn)品高強(qiáng)無(wú)堿玻璃纖維通過(guò)國(guó)際先進(jìn)的經(jīng)編工藝制成網(wǎng)狀基材，經(jīng)表面涂覆處理而制成的半剛性制品。具有經(jīng)、緯雙向很高的抗拉強(qiáng)度和較低的延伸率，并具有耐高溫、耐低寒、抗老化、耐腐蝕等優(yōu)良性能，廣泛應(yīng)用于瀝青路面、水泥路面及路基的增強(qiáng)和鐵路路基、堤壩護(hù)坡、機(jī)場(chǎng)跑道、防沙治沙等工程項(xiàng)目。
玻璃纖維土工格柵作用原理
1、減緩反射裂縫
反射裂縫是由于舊混凝土面層在接縫或裂縫附近的較大位移引起其上方瀝青加鋪層內(nèi)出現(xiàn)應(yīng)力集中所造成的，它包括因溫度和濕度變化而產(chǎn)生的水平位移，以及因交通荷載作用而產(chǎn)生的豎向剪切位移。前者導(dǎo)致接縫或裂縫上方的瀝青加鋪層內(nèi)出現(xiàn)較集中的拉應(yīng)力；后者則使接縫上方的瀝青加鋪層經(jīng)受較大的彎拉應(yīng)力和剪切應(yīng)力。
由于土工格柵的模量很大，達(dá)到67Gpa，作為剛度大的硬夾層應(yīng)用在瀝青罩面層中，其作用是抑制應(yīng)力，釋放應(yīng)變，同時(shí)作為瀝青混凝土加筋材料，提高加鋪層結(jié)構(gòu)的抗拉和抗剪能力，從而達(dá)到減少裂縫的目的。實(shí)踐表明，一條改變了方向的水平裂縫的對(duì)應(yīng)裂縫能量可從其起點(diǎn)移動(dòng)0.6米，1.5米以上寬度的加筋材料有助于確保能量在裂縫兩側(cè)完全消散。
2、抗疲勞開(kāi)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(duì)承載作用則貢獻(xiàn)不大，加鋪層下的剛性混凝土路面仍起關(guān)鍵的承載作用。而在舊瀝混凝土路面上進(jìn)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(jìn)行瀝青罩面，除了會(huì)出現(xiàn)反射裂縫，同時(shí)還會(huì)因?yàn)楹奢d的長(zhǎng)期作用而出現(xiàn)疲勞開(kāi)裂。我們對(duì)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(dāng)受到荷載作用時(shí)，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(zhǎng)期荷載的作用下，發(fā)生疲勞開(kāi)裂。
玻璃纖維土工格柵在瀝青罩面層中，能夠?qū)⑸鲜龅膲簯?yīng)力與拉應(yīng)力分散，在兩塊受力區(qū)域之間形成緩沖帶，在這里應(yīng)力逐步變化而不是突變，減少了應(yīng)力突變對(duì)瀝青罩面層的破壞。同時(shí)玻纖土工格柵的低延伸率減小了路面的彎沉量，保證了路面不會(huì)發(fā)生過(guò)渡變形。
3、耐高溫車轍
瀝青混凝土在高溫時(shí)具有流變性，具體表現(xiàn)在：夏季瀝青道路面層發(fā)軟、發(fā)粘；在車輛荷載作用下，受力區(qū)域產(chǎn)生凹陷，車輛荷載撤除后瀝青面層無(wú)法完全恢復(fù)至受荷前的狀況，即產(chǎn)生了塑性變形；在車輛的反復(fù)碾壓的作用下塑性變形不斷積累，形成車轍。我們對(duì)瀝青面層結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析后，可以知道由于高溫下瀝青混凝土具有流變性，而在受到荷載時(shí)，面層中沒(méi)有任何可以約束瀝青混凝土中集料運(yùn)動(dòng)的機(jī)制，造成瀝青面層的推移，這就是形成車轍的主要原因。
在瀝青罩面層中使用玻璃纖維土工格柵，其在瀝青面層中起到骨架作用。瀝青混凝土中集料貫穿于格柵間，形成復(fù)合力學(xué)嵌鎖體系，限制集料運(yùn)動(dòng)，增加了瀝青罩面層中的橫向約束力，瀝青面層中各部分彼此牽制，防止了瀝青面層的推移，從而起到抵抗車轍的作用。
4、抗低溫收縮開(kāi)裂
嚴(yán)寒地區(qū)的瀝青道路，冬季面層溫度接近于氣溫，在這樣的溫度條件下，瀝青混凝土遇冷收縮，產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)瀝青混凝土拉伸強(qiáng)度時(shí)，產(chǎn)生裂紋，在裂紋集中的地方產(chǎn)生裂縫，形成病害。從裂紋的成因看，如何使瀝青混凝土強(qiáng)度抵抗住拉應(yīng)力是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。
玻璃纖維土工格柵在瀝青罩面層中的應(yīng)用，使得瀝青混凝土的拉伸強(qiáng)度大大提高，可以抵抗住較大的拉應(yīng)力而不致發(fā)生破壞。另外，即使因?yàn)榫植繀^(qū)域產(chǎn)生裂紋，使裂紋發(fā)生處的應(yīng)力過(guò)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(huì)發(fā)展成裂縫。在選用玻纖土工格柵時(shí)，除其性能指標(biāo)應(yīng)符合上表規(guī)定之外，還應(yīng)特別注意保證其幅寬不小于1.5m，以滿足其作為控制反射裂縫夾層時(shí)有足夠的橫截面積來(lái)充分消散裂縫能量；同時(shí)，其網(wǎng)眼尺寸宜為其上瀝青面層材料最大粒徑的0.5~1.0倍，這樣有助于達(dá)到最佳剪切膠粘性，促進(jìn)集料嵌鎖與限制。
玻纖土工格柵主要用途：
1. 舊瀝青砼路面，加筋增強(qiáng)瀝青面層，防治病害。
2. 水泥砼路面改建復(fù)合式路面，抑制板塊收縮等引起反射裂縫。
3. 道路拓改工程，防治新老結(jié)合部及不均勻沉降而造成裂紋。
4. 軟土基加筋處理，利于軟土析水固結(jié)，有效抑制沉降，均勻應(yīng)力分布，增強(qiáng)路基整體強(qiáng)度。
5. 新建道路半鋼性基層產(chǎn)生收縮裂縫，加筋增強(qiáng)防止基礎(chǔ)裂紋反射而引起的路面裂縫。
玻璃纖維土工格柵分類及施工方法
現(xiàn)常用的玻璃纖維土工格柵有帶自粘膠和不帶自粘膠兩種，帶自粘膠的可直接在已平整的基層鋪設(shè)，不帶自粘膠的，通常采用釘子固定法。
1、施工場(chǎng)地：要求壓實(shí)平整、呈水平狀、清除尖刺突起物。
2、格柵鋪設(shè)：在平整壓實(shí)的場(chǎng)地上，安裝鋪設(shè)的格柵其主要受力方向（縱向）應(yīng)垂直于路堤軸線方向，鋪設(shè)要平整，無(wú)皺折，盡量張緊。用插釘及土石壓重固定，鋪設(shè)的格柵主要受力方向最好是通長(zhǎng)無(wú)接頭，幅與幅之間的連接可以人工綁扎搭接，搭接寬度不小于10cm。如設(shè)置的格柵在兩層以上，層與層之間應(yīng)錯(cuò)縫。大面積鋪設(shè)后，要整體調(diào)整其平直度。當(dāng)填蓋一層土后，未碾壓前，應(yīng)再次用人工或機(jī)具張緊格柵，力度要均勻，使格柵在土中為繃直受力狀態(tài)。
3、填料的選擇：填料應(yīng)按設(shè)計(jì)要求選取。實(shí)踐證明，除凍結(jié)土、沼澤土、生活垃圾、白堊土、硅藻土外均可用做填料。但礫類土和砂類土力學(xué)性能穩(wěn)定，受含水量影響很小，宜優(yōu)先選用。填料粒徑不得大于15cm，并注意控制填料級(jí)配，以保證壓實(shí)重量。
4、填料的攤鋪和壓實(shí)：當(dāng)格柵鋪設(shè)定位后，應(yīng)及時(shí)填土覆蓋，裸露時(shí)間不得超時(shí)48小是，亦可采取邊鋪設(shè)邊回填的流水作業(yè)法。先在兩端攤鋪填料，將格柵固定，再向中部推進(jìn)。碾壓的順序是先兩側(cè)后中間。碾壓時(shí)壓輪不能直接與筋材接觸，未壓實(shí)的加筋體一般不允許車輛在上面行駛，以免筋材錯(cuò)位。分層壓實(shí)度為20-30cm。壓實(shí)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求，這也是加筋土工程的成敗關(guān)鍵。
5、防排水措施：在加筋土工程中，一定要作好墻體內(nèi)外的排水處理；要做好護(hù)腳，防沖刷；在土體內(nèi)要設(shè)置濾、排水措施，必要時(shí)，應(yīng)設(shè)置土工布。
備注:
1、我公司生產(chǎn)的土工格柵常規(guī)的網(wǎng)格尺寸為12.7mm和25.4mm。
2、常規(guī)幅寬為2m、4m和6m。
3、土工格柵的強(qiáng)度、幅寬及網(wǎng)格尺寸可以根據(jù)用戶的要求定制
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