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【销售热线:13515383129】土工格栅应用于公路沥青养护工程中发挥的作用
减缓反射裂缝防止和控制反射裂缝是沥青罩面层设计的重点。反射裂缝是由于旧公路路面在施工缝处的位移引起其上方沥青加铺层内出现应力集中所造成的。由于土工格栅的模量很大,作为刚度大的硬夹层应用在沥青罩面层中,其作用是抑制应力,释放应变,同时作为沥青混凝土加筋材料,提高加铺层结构的抗拉和抗剪能力,从而达到减少裂缝的目的。
抗疲劳开裂在旧路面上的沥青加铺层,其主要作用是提高路面的使用功能,对承载作用则贡献不大,加铺层下的半刚性路面基层仍起承载作用。因此,在沥青路面上进行沥青罩面,除了会出现反射裂缝,同时还会因为荷载的长期作用而出现疲劳开裂。土工格栅在沥青罩面层中,能够将上述的压应力与拉应力分散,在两块受力区域之间形成缓冲带,在这里应力逐步变化而不是突变,减少了应力突变对沥青罩面层的破坏。同时土工格栅的低延伸率减小了路面的弯沉量,保证了路面不会发生过渡变形。
耐高温车辙沥青混凝土在高温时具有流变性,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变性,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。
抗低温收缩开裂严寒地区的沥青道路,冬季面层温度接近于气温,在这样的温度条件下,沥青混凝土遇冷收缩,产生拉应力。当拉应力超过沥青混凝土拉伸强度时,产生裂纹,在裂纹集中的地方产生裂缝,形成病害。从裂纹的成因看,如何使沥青混凝土强度抵抗住拉应力是解决问题的关键。土工格栅在沥青罩面层中的应用,使得沥青混凝土的拉伸强度大大提高,可以抵抗住较大的拉应力而不致发生破坏。另外,即使因为局部区域产生裂纹,使裂纹发生处的应力过于集中,但经土工格栅的传递而逐渐消失,裂纹不再会发展成裂缝。
土工格栅加筋长度对其施工的影响
由于土工格栅的抗拉能力低,抗剪强度也有限,因此在土体中放置土工格栅拉筋材料,构成了拉筋的复合体。当该复合体受外力作用时,将会产生体变,引起拉筋与其周围土体之间相对位移趋势。由于两种材料界面上的摩擦力、咬合力以及嵌固力的存在,限制了土体的侧向变形,等效于给土体施加了一侧压力增量,使土体的强度和承载力均有提高。但是,如果拉筋比较短,拉筋只能对它附近的少量土体产生影响,而对于整个墙后土体的影响不大,不能有效地限制土体的水平变形,整体稳定性也提高不多。
土工格栅表现在宏观上,加筋效果不明显,墙面水平变形较大。所以,无论在任何位置加筋,土工格栅都有一个最小长度,只有加筋长度超过此最小长度,才能有效地发挥土工格栅的加筋作用,即拉筋只需要一定的长度来抵抗土体的滑动 破坏。在墙高一定的情况下,对于加筋长度存在某一极限值,即加筋长度超过一定值后会有加筋,加筋并没有发挥太大的作用。