玻璃纤维土工格栅技术参数

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玻璃纤维土工格栅对改善路面

结构性能及在施工中应注意问题的探讨

孙思忠王乐一(河北建筑工程学院河北张家口075024)

摘要:本文在总结国内外大量有关玻璃纤维土工格栅资料的基础上，从改善路面破坏的机理出发，探讨了玻璃纤维土工格栅的性能特点及施工中应该注意的问题。关键词:玻纤纤维土工格栅中图分类号:TQ171文献标识码:A

玻璃纤维上工格栅是一种增强路面及路基的新型优质土工基材，我国20世纪90年代开始生产，目前已被广泛使用。玻璃

纤维土工格栅是由玻璃纤维长丝纺织，再进行表面特殊处理后涂

覆沥青混合物而成的网状织物。与沥青混凝土及其他物质具有良好的相容性，能极大地改善路面结构，增强路面抵抗裂缝等病

害的产生。

1.玻璃纤维土工格栅在改善路面结构性能中的作用

嵌锁挤的作用。在碾压过程中通过格栅网孔中的粒料互相包

裹、嵌挤，将格栅上面的沥青混合料与下面的基层材料结合起

来，使基层、面层形成一个上、下嵌挤的整体，从而使这种机械的咬合体形成一个高度的压实体，通过格栅整体受力作用，

产生较强的抗滑动摩阻力。加筋作用。格栅与半刚性基层之间处于光滑接触状态有利于

降低沥青面层底部拉应力集中，有利于改善剪应力集中状态。

从复合应力强度因子和裂缝扩展两方面考虑，格栅与半刚性基层结合完好，可以延长沥青面层的使用寿命。

桥联增韧效应。裂缝扩展至面层时，铺设在沥青面层与半刚性基层之间的格栅会现一种桥联增韧效应。土工合成材料的桥

联增韧效应会降低拉应力的集中程度，当裂缝接近路表时会处于

受压状态，这将削弱水平荷载的影响，最终水平荷载对裂缝扩展的影响不大。

2.玻璃纤维土工格栅的性能特点抗蠕变性和抗拉撕性。高品质玻纤土工格栅是采用2000孔大漏板直接拉丝成型的240()TEX的玻璃纤维粗纱经编而成的。它

不仅由于采用了直接纱，张力均匀，强度大，而且打破了传统织物中

经纬交织的局限，使经纬纱分层平铺排列，在受到外力时，其经

丝科

玻纤土工格栅在公路工程中，在防止沥青道路反射裂缝的产生，增强路基强度，路面维修等方面已发挥重要作用。

一、玻纤土工格栅在公路工程中的应用

反射裂缝是沥青路面普遍存在的一种病害现象。根据国内外道路工程的实践，在沥青面层和中集沥青混合料层或粗集沥青混合料层之间铺设一层土工织物，可用以消除或减缓面层反射裂缝的产生，从而延长道路的使用寿命，降低维修成本。但是，由于沥青路面浇注时的温度高达160℃-180℃，致使土工织物褶皱、变形、软化，使其性能大大降低，不但难以消除或减缓面层反射裂缝的产生，而且使得沥青路面更加凹凸不平，而玻纤土工格栅所特有的性能，完全满足沥青路面的要求，目前许多工程已使用玻纤土工格栅。

玻纤土工格栅应用于沥青道路时，可在以下几方面发挥作用.

(1)抗疲劳开裂

沥青路面必须具有一定的承载能力，在规定的时间内不能发生疲劳破坏。沥青路面在直接与车轮接触的下面层受到压力，在轮载边缘以外的区域，面层受到拉力作用，由于两处受力区域所受力性质不同，而又彼此紧靠，因此在两块受力区域的交界处即力的突变处发生破坏，在长期荷载的作用下，发生疲劳开裂。

玻纤土工格栅在沥青面层中，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，减少了应力突变对沥青面层的破坏。同时玻璃纤维土工格栅的低延伸率减少了路面的弯沉量，保证了路面不会发生过度变形。

(2)耐高温车辙

沥青混凝土在高温时具有流变性，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原状态，即产生了塑性变形，在车辆反复碾压的作用下，塑性变形不断积累，形成车辙。通过沥青面层结构分析可知，高温下的沥青混凝土在受到荷载的碾压作用，形成了微量的波形流变，面层中没有任何可以约束沥青混凝土流变的骨架材料，造成沥青面层流变的累积叠加，这是形成车辙的根本所在。

在沥青面层中使用玻纤土工格栅，其在沥青面层中起到骨架作用，沥青砼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。

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。

玻纤土工格栅及专用土工布在解决公路路面开裂中的应用

(献县公路站 孔 雷)

【摘要】：对国道公路路面开裂选用玻纤土工格栅及专用土工布进行整治，效果良好，介绍了其施工方法。

【关键词】：玻纤土工格栅 专用土工布 路面开裂 反射裂缝

1、工程概况

河北献县公路站管段内列养的106、307国道分别修建于1999年、1998年，由于两条道路上交通量大，超重超载车辆较多，致使两条线路的行车带遭到不同程度的损坏，特别是307线下行车道，由于超重车辆的作用将基面破坏，形成车辙及至出现纵向裂缝，最宽处达5mm以上，地表水极易渗入路基基层及路基中，给路面造成质量隐患，给行车带来不便。为彻底解决这一病害，2003年度在路面的中、小修过程中，采用了玻纤土工格栅和专用土工布进行整治，取得了较好的治理效果。

2、路面开裂的机理

要较好地解决路面开裂首先需要知道产生开裂的原因，才能对症下药，措施奏效。

通常情况下，路面开裂引起的反射裂缝形成可分为两个阶段：（1）反射裂缝的产生阶段，一种是温度应力裂缝：由于温度变化而引起的路面收缩是水稳性接合处基层产生裂缝的根源，一般为横缝；另一种为荷载应力裂缝：在交通荷载作用下，特别是在重交通荷载重复作用下产生的裂缝，一般为纵向裂缝，这与对我站列养路段公路状况的调查情况相符。（2）反射裂缝在罩面层中的扩展阶段。裂缝的产生阶段对应于沥青混合料的疲劳规律，裂缝的扩展阶段对应于断裂力学中裂缝的疲劳扩展规律，包括横向和纵向扩展。

路面的开裂是一个发展过程，是应力和应变不断积累的结果，是由反复荷载和温度作用下的疲应力决定的。反射裂缝一旦形成，水分的侵入、氧化及行车的反复作用，常常加速反射裂缝向四周扩散。路面开裂迟早是要发生的，关键是采取有效的措施来减缓其反射裂缝的产生和发展。

3、土工材料的作用基本原理及选型

3.1土工材料的作用基本原理

土工材料与土组成的复合体在荷载的作用下产生变形和地基承载力见图1。