浅谈玻纤土工格栅在道路工程中的应用
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公路工程土工合成材料土工格栅第4部分土工格栅是一种由塑料或橡胶等材料制成的土工合成材料,用于加固和增强土壤的承载力和稳定性。
在公路工程中,土工格栅被广泛应用于路基加固、软基处理、防护工程等方面。
本文将详细介绍土工格栅的种类、特点及在公路工程中的应用。
一、土工格栅的种类土工格栅根据材料的不同可分为塑料土工格栅和橡胶土工格栅两大类。
1. 塑料土工格栅:塑料土工格栅主要由聚丙烯(PP)或高密度聚乙烯(HDPE)等材料制成。
它具有良好的耐久性、抗老化性和抗化学侵蚀性能,能够长期保持其力学性能。
塑料土工格栅具有较高的抗拉强度和刚度,能够有效地抵抗土体的拉伸和变形,提高土壤的承载力和抗剪强度。
2. 橡胶土工格栅:橡胶土工格栅采用橡胶材料制成,具有良好的弹性和耐久性。
橡胶土工格栅具有较高的抗拉强度和抗变形性能,能够有效地增强土体的稳定性和承载能力。
橡胶土工格栅适用于较为复杂的地质条件和高荷载要求的公路工程。
二、土工格栅的特点土工格栅具有以下几个特点:1. 高强度:土工格栅具有较高的抗拉强度和刚度,能够有效地抵抗土体的拉伸和变形,提高土壤的承载能力。
2. 耐久性:土工格栅具有良好的耐久性和抗老化性能,能够长期保持其力学性能,适应各种恶劣的环境条件。
3. 透水性:土工格栅具有一定的透水性,能够允许土壤中的水分自由渗透,减少地下水位的升高和地基的液化。
4. 适应性:土工格栅可以根据工程需要进行定制,适应不同地质条件和荷载要求,提供灵活的工程解决方案。
三、土工格栅在公路工程中的应用土工格栅在公路工程中有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1. 路基加固:土工格栅可以用于路基的加固,提高路基的承载力和稳定性。
土工格栅可以有效地分散和抵抗荷载,防止路基发生沉降和变形,延长路基的使用寿命。
2. 软基处理:对于软弱地基,土工格栅可以用于软基处理,提高地基的稳定性和承载能力。
土工格栅可以有效地增加地基的抗剪强度和抗变形性能,防止地基沉降和差异沉降。
详谈玻纤土工格栅在道路补强的应用0.引言水泥混凝土路面在长期使用过程中,由于诸多原因,不可避免会产生地面板块破损、断裂等病害。
以往对旧水泥混凝土路病害进行加强补强的常规做法是直接在旧路面上加铺一层沥青混凝土(AC)罩面,但由于旧水泥混凝土板温缩及承载作用,造成沥青混凝土罩面层在原板块接缝处产生反射裂缝,随着反射裂缝的加大会导致雨水渗人路面,从而引起沥青混凝土罩面层新的病害,影响路面的使用寿命。
本文即对玻璃纤维格栅的特性、作用机理及铺设施工等做了详细介绍。
1.玻璃纤维格栅的特性玻璃纤维格栅是以无碱玻璃纤维网布为基材,采用一定的编织工艺制成的网状结构材料,经过特殊的涂复处理工艺而成的半刚性制品,是一种增强道路路面性能的新型优良土工基材。
玻璃纤维的主要成分属硅酸盐,其强度大、模量高、理化性能极其稳定。
玻璃纤维格栅的具体特点如下:(1)高抗拉强度、低延伸率。
玻纤格栅的基材是玻璃纤维,总所周知,玻璃纤维具有高强度和高模量的特点,因此,玻纤格栅的抗变形能力很强,而且断裂延伸率很小,一般小于3%。
(2)热稳定性玻璃纤维的熔化温度极高,一般在1000℃以上,这确保了摊铺作业时,玻纤格栅能够在承受外界炎热的环境下,依然保持其稳定性。
(3)无长期蠕变抗蠕变性,即在长期荷载的情况下抵抗变形的能力,是增强材料必须具备的性能。
玻璃纤维不会发生蠕变,也正是玻纤格栅能够作为路面补强材料的优势之一。
(4)集料嵌锁和限制玻纤格栅的网状结构可以形成機械嵌锁,使沥青混凝土中的集料贯穿在其中。
(5)物理化学稳定性由于涂覆的后处理剂具有特殊性能,玻纤格栅能够抵抗各类物理磨损、化学侵蚀、生物侵蚀以及气候变化,而保证其性能稳定。
(6)与沥青混合的相容性玻纤格栅作为路面补强材料,必须要求不会与沥青混合料产生隔离。
因此,在后处理工艺中涂覆在玻纤格栅上的材料是针对沥青混合料设计的,其与沥青具有很高的相容性,确保了玻纤格栅与沥青混合料牢固的结合在一起。
5科技资讯科技资讯S I N &T N OLOGY I N FORM TI ON 2008N O.11SCI ENC E &TEC HNO LO GY I N FO RM A TI ON 工程技术近年来,为改善路面的使用性能,各种各样的新型路面加筋材料被应用到路面中来,其中较为引人注目的,当属玻璃纤维土工格栅(以下简称玻纤格栅)。
玻纤土工格栅能有效增强路面的结构强度,抵抗各类裂缝的产生,施工简单易行,效果持久可靠,可提高道路路面质量,延长路面使用寿命,减少道路养护费用,从而提高了道路运行的综合效益。
但是,国内用于路面加筋的玻纤格栅种类较多,但玻纤格栅指标不明确,测试方法和标准也不统一,急需制定出适合我国国情的产品规格、性能要求、测试方法标准。
在此,本文通过较为系统地总结玻纤格栅特性及作用机理,提出了其性能指标要求及施工质量控制技术措施,以期对更加广泛地推广使用玻纤格栅起到一定的促进作用。
1玻纤格栅的特性玻璃格栅是以无碱玻璃纤维网布为基材经表面涂覆处理而成的半刚性制品,是一种增强道路路面性能的新型优良土工基材。
玻璃纤维的主要成分属硅酸盐,是一种理化性能极其稳定的材料。
(1)高抗拉强度、低延伸率。
玻纤格栅是以玻璃纤维为原料,而玻璃纤维的强度较高,超过了其它纤维和金属。
同时它的模量很高,具有很高的抗变形能力,断裂延伸率小于3%。
(2)无长期蠕变。
作为增强材料,具备在长期荷载的情况下抵抗变形的能力即抗蠕变性是极为重要的,玻璃纤维不会发生蠕变,这保证产品能够长期保持性能。
(3)热稳定性。
玻璃纤维的熔化温度在1000℃以上,这确保了玻纤格栅在摊铺作业中承受热的稳定性。
(4)与沥青混合的相容性。
玻纤格栅在后处理工艺中涂覆的材料是针对沥青混合料设计的,每根纤维都被充分涂覆,与沥青具有很高的相容性,从而确保了玻纤格栅在沥青层中不会与沥青混合料产生隔离,而是牢固的结合在一起。
(5)物理化学稳定性。
经过特殊后处理剂进行涂覆处理,玻纤格栅能够抵抗各类物理磨损和化学侵蚀,还能抵御生物侵蚀和气候变化,保证其性能不受影响。
玻璃纤维土工格栅及其在沥青路面中的应用1. 前言玻璃纤维土工格栅是以无捻玻璃纤维粗纱为原料,采用一定的织造工艺制成的网状结构,为保护玻璃纤维,提高整体使用性能,使其经过特殊工艺处理后而形成的新型土工合成材料产品。
目前已经在沥青路面、软基处理、台背填土、边坡防护等方面,尤其是在沥青道路建设方面已经得到较为广泛的应用。
2. 玻纤土工格栅的特性(1)抗拉强度、低延伸率玻纤土工格栅是以玻纤为原料,而玻璃纤维的强度极高,超过了其它纤维与金属。
同时它的拉伸模量很高,具有很高的抗变形能力,断裂延伸率小于4%。
(2)无长期蠕变作为增强材料,具备在长期荷载的作用下低抗变形的能力即抗蠕变性是极为重要的,玻璃纤维不会发生蠕变,这就使其能够长期保持良好性能。
(3)热稳定性玻璃纤维在1000自粘式玻璃纤维土工格栅直铺法a、对旧沥青混凝土路面或旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层时,要首先对旧路面进行清扫,可用真空车或洒水车,保证表面清洁干净。
然后进行旧路面整平,也可先做20mm-30mm厚的沥青混合料调平层。
b、喷洒AH-70或AH-90重油热沥青,用量宜为0.3kg-0.4kg/m2。
c、采用专用摊铺车,铺设自粘式玻纤格栅,铺设时应平顺、拉紧。
d、横向搭接长度宜为50mm-100mm,纵向搭接长度宜为150mm-200mm,搭接重叠方向与沥青混凝土摊铺机运行的方向一致。
e、使用胶轮压路机碾压(胶轮压路机需有洒水装置)。
f、铺筑沥青混合料加铺层。
(4)土工格栅增强基层及下层路基施工方法玻璃纤维土工格栅增强基层及下层路基均采用锚固法施工。
具体施工方法同路面面层锚固法基本相同,但不需喷洒粘层油。
铺设面要求压实、平整。
符合相关规范要求。
a、沿路基横向铺设玻纤格栅,要求平顺,拉紧,横向两端布设玻纤土工格栅的长度要多出2-3m。
b、横向两端要放砂袋压实。
c、纵向搭接宽度宜为80mm-100mm,以每段长度为500mm用铁皮和水泥钉锚固,或用铁丝绑扎固定。
玻璃纤维土工格栅沥青路用尺寸玻璃纤维土工格栅是一种在沥青路面工程中常用的材料。
它由玻璃纤维和树脂制成,具有高强度、轻质、耐腐蚀、防水等优点。
在沥青路面中的应用尺寸有着一定的规范和标准。
玻璃纤维土工格栅的尺寸应根据具体的工程需求来确定。
一般来说,宽度有20cm、30cm、40cm等多种选择,长度则根据施工现场的实际情况进行裁剪。
同时,根据路面的承载能力要求,可以选择不同厚度的玻璃纤维土工格栅,常见的厚度有3mm、4mm、5mm 等。
玻璃纤维土工格栅的尺寸还与施工方式有关。
在路面工程中,通常采用卷材形式的玻璃纤维土工格栅。
卷材的宽度可以根据工程需要进行选择,而长度则根据施工现场的实际情况进行裁剪。
此外,卷材还可以根据需要进行拼接,以适应不同路段的长度。
在沥青路面工程中,玻璃纤维土工格栅的尺寸是根据工程要求和设计标准来确定的。
这些标准包括路面的设计荷载、路面结构的类型、路面的使用年限等。
根据这些要求,可以选择合适尺寸的玻璃纤维土工格栅,以确保路面的稳定性和耐久性。
玻璃纤维土工格栅的尺寸还与施工工艺有关。
在施工过程中,需要根据具体情况进行切割和拼接,以适应路面的形状和尺寸。
同时,还需要根据施工要求进行固定和连接,以确保玻璃纤维土工格栅与路面的紧密结合。
玻璃纤维土工格栅在沥青路面工程中的尺寸是根据工程要求和设计标准来确定的。
它的尺寸包括宽度、长度和厚度,可以根据具体需求进行选择。
同时,在施工过程中,还需要根据实际情况进行切割、拼接、固定和连接,以确保玻璃纤维土工格栅与路面的良好结合。
只有合适尺寸的玻璃纤维土工格栅才能发挥其优良的性能,提高路面的承载能力和使用寿命。
土工格栅在道路工程中的应用摘要:从国民经济长远发展的角度来看,在道路建设中路基工程对其事业发展具有至关重要的作用。
为此,施工单位必须充分了解施工相关规定的前提下,进行科学有效施工,只有这样才能实现道路工程的预期目标。
由交通部颁发的《公路合成材料应用技术规程》中指出,土工格栅在路基施工中的应用,可减少或延缓裂纹反射的数量,减少沥青路面的车辙,可适当提高半刚性基层的疲劳寿命。
为此,施工单位应重视土工格栅技术在道路路基施工中应用,以此实现预期建设目标。
关键词:道路工程;土工格栅;应用一、土工格栅的作用机理格栅是用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物经热塑或模压而成的二维网格状或具有一定高度的三维立体网格屏栅,当作为土木工程使用时,称为土工格栅。
作为一种独特的土工合成材料,相比其他土工合成材料,土工格栅具有相应的优势。
在道路路基施工中,土工格栅往往作为加筋土结构或复合材料的筋材料,一般分为4类:塑料土工格栅、钢塑土工格栅、玻璃纤维土工格栅和玻纤聚酯土工格栅。
土工格栅是在高分子聚合物拉伸后形成的方形格栅板材。
划分标准不同,土工格栅可以分为不同的类型,如按照材质进行划分,主要包括2种:塑料土工格栅与玻璃纤维格栅。
按照加工方式进行划分,分为单、双向土工格栅。
土工格栅主要适用于路堤、挡墙、软基等方面,这种技术的应用可以对路基等结构的稳定性与承载力进行有效提升。
作为柔性材料,土工格栅能够承受极大的拉应力。
在土体的拉伸变形区域进行土工格栅的设置,可以有效传递土的拉应力,促使钢筋成为抗拉构件。
在荷载作用下,土工格栅与土体之间的摩擦力对土体侧向变形将起到制约作用。
因土工格栅与土体之间粘结力较高,进而提高了抗拉性及剪应力。
并对路堤横断面、新老路基结合部的沉降情况进行有效改善,避免纵、横向裂缝的情况的出现。
二、土工格栅的优越性能土工格栅是一种由聚丙烯、高密度聚乙烯、玻璃纤维、涤纶、合成纤维等原材料合成的呈整体规则的网格状的平面结构聚合物。
浅谈玻纤土工格栅在道路工程中的应用
摘要:玻璃纤维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。
由交通部颁发的《公路合成材料应用技术规程》中指出,路面防裂首推玻纤土工格栅,可减少或延缓裂纹反射的数量,减少沥青路面的车辙,可适当提高半刚性基层的疲劳寿命。
在处理沥青路面反射裂纹应用上,已成为不可替代的材料。
关键词:玻璃纤维土工格栅;性能;加筋;反射裂纹
0 引言
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。
我单位近几年在天津港区以及滨海新区许多道路工程施工中开始广泛使用玻纤土工格栅,特别是南港路改造工程中使用玻纤土工格栅取得了很好的效果。
1. 常用玻纤土工格栅的型号和主要成分
目前常用的玻璃纤维土工格栅有固定型和自粘型两种,玻璃纤维土工格栅以玻璃纤维无碱无捻粗纱为主要原料,采用一定的编织工艺制成的网状结构材料,为保护玻璃纤维、提高整体使用性能,经过特殊的涂复处理工艺而形成新型优良的土工基材。
玻璃纤维的主要成份是氧化硅、是无机材料,其理化性能极其稳定,具有经、纬双向很高的抗拉强度和较低的延伸率、模量高(>30-100KN/m,断裂延伸率小于百分之三),并具有耐高温、耐低寒(-100--+280度)抗老化、耐腐蚀(设计使用寿命120年,地下)等优良性能,无长期蠕变;热稳定性好;网状结构使集料嵌锁和限制;提高沥青混合料的承重能力。
因表面涂有特殊的改性沥青使其具有两重的复合性能,既有玻璃纤维的优异性又有与沥青混合料的相熔性,极大地提高了土工格栅的耐磨性及剪切能力。
广泛应用于沥青路面、水泥路面及险坡防护、松软地基处理、加筋土挡墙工程及一些高承载力的结构中和铁路路基、堤坝护坡、机场跑道、防沙治沙等工程项目。
2. 玻纤土工格栅在各道路结构层中的应用
2.1 在软土基及路基中的应用
在软土基中采用玻纤土工格栅进行加筋处理,它的网状结构有利于软土基的排水,在路堤填土荷载下,软土中的水份渗出,促使软土固结,土基承载力提高。
软土基与玻纤土工格栅共同作用形成嵌锁体系,受到车载时,玻纤土工格
栅收拉,路中心轴处竖向应力减少,两侧竖向应力加大,从而使基底的竖向应力趋于均匀。
在路基中,土工格栅埋入土中的抗拔力,由于格栅与土体间的摩擦咬合力较强而显著增大,因此它是一种很好的加筋材料。
2.2 在旧水泥砼路面改建复合式路面中的应用
在旧水泥混凝土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,加铺层下的刚性混凝土路面仍起关键的承载作用。
反射裂缝是由于旧混凝土面层在接缝或裂缝附近的较大位移引起其上方沥青加铺层内出现应力集中所造成的,它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。
前者导致接缝或裂缝上方的沥青加铺层内出现较集中的拉应力;后者则使接缝上方的沥青加铺层经受较大的弯拉应力和剪切应力。
加铺土工格栅后,由于土工格栅的模量很大,达到67Gpa,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。
实践表明,一条改变了方向的水平裂缝的对应裂缝能量可从其起点移动0.6米,1.5米以上宽度的加筋材料有助于确保能量在裂缝两侧完全消散。
2.3在新建沥青混凝土路面中的应用
在半钢性基层上面使用可以加筋增强防止基础裂纹反射而引起的路面裂缝。
在沥青面层中的上面层与中面层之间铺设玻纤格栅,其在沥青面层中起到骨架作用。
沥青混凝土中的集料贯穿于格栅间,形成复合力学嵌锁体系,限制集料运动,增加了沥青面层中的约束力,沥青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。
并可以提高面层抗拉强度,可以抵抗住较大的拉伸应力而不致发生破坏。
当路面局部区域产生裂纹,在裂纹发生处的应力集中,经玻纤格栅的传递而消失,裂纹不会发展成裂缝。
沥青路面在设计的使用时间内不得发生疲劳破坏,因此路面必须具有一定的承载力。
路面在直接与车轮接触的区域受到压力,在荷载边缘以外的区域受到拉力,因两块受力区域所受力的性质不同,而又彼此依靠。
因此在两块受力区域的交界处,即在力的突变处容易发生破坏。
在车辆荷载的长期反复作用下,发生疲劳裂缝。
在沥青面层中铺设玻纤格栅,能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,减少应力突变对沥青面层的破坏。
利用材料的高抗拉强度和低延伸率,减少路面变形,提高路面承载能力,从而提高沥青路面的抗疲劳寿命。
在沥青面层中铺设玻纤格栅,利用材料的高抗拉强度和低延伸率,分散应力,阻止裂缝向路面延伸,从而防止底层裂缝向路面反射。
3 玻纤格栅的施工和质量控制
3.1材料要求
在路基以及旧路改造时玻璃纤维土工格栅可使用固定型和自粘型,铺设
在沥青混凝土层内的玻纤格栅必须使用涂设背胶具有自粘性质的玻纤格栅。
具体选择可根据图纸要求参考下表:
值得注意的是铺设在沥青混凝土层内的玻纤格栅玻纤格栅的网孔尺寸宜为12.5mm×12.5mm至25mm×25mm,通常不小于其上铺筑的沥青面层材料的最大粒径,网孔形状为正方形。
格栅应在洁净无尘、干燥的条件下遮盖保存。
玻纤格栅的单位面积质量应小于300g/m,玻纤格栅的厚度过厚易导致上下层结合不好而出现剥离现象。
格栅应与沥青混合料有良好的粘结力,能承受施工车辆及摊铺机等运行而不变形。
3.2在路基工程中铺装玻纤土工格栅的施工工艺
土工格栅在平整的下承层上按设计要求的宽度铺设,其上下层填料无刺坏土工格栅的杂物,铺设土工格栅时,将强度高的方向垂直于路堤轴线方向布置。
土工格栅横向铺设。
铺设时绷紧,拉挺,避免折皱、扭曲或坑洼。
土工格栅沿纵向拼接采用搭接法,搭接宽度不小于20cm。
铺好土工格栅后,人工铺设上层填料,及时完成碾压,避免长期暴晒。
然后采用机械运料、整平、碾压。
机械摊铺、碾压从两边向中间推进,碾压自两边向中间进行,其压实度保持达到规范要求。
杜绝一切施工车辆和施工机械行驶或停放在已铺好的土工格栅上,施工中随时检查土工格栅的质量,发现有折损、刺破、撕裂等损坏时,视程度修补或更换。
3.3土工格栅在旧水泥路面改造工程的施工工艺:
3.3.1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;
3.3.2在大气温度10℃以上,路面不潮湿时喷洒粘层乳化沥青;3.3.3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。
3.3.4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。
3.3.5一卷土工格栅摊完后,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。