土工格栅在处治莲叶公路路面裂缝中的应用
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２２ 制定 处 治 方 案 的 基 本 思 路 ．
好的效果。 因内自８ 年代末开始研究此技术， ０ 并于 ９ 年代初在 缝 ， 因造价太高而与我国国情不符 。 以我们在查 阅大量资料 ０ 但 所
部分公路】 程 中试验推广， 目前已应 用于路基加 固、 软基处理及 路面结构层处理等方面 ， 尚未形成完整的理论体 系。据研究 ， 但 土工格栅在路面工程中具有减薄沥青层厚度 、 防治反射裂缝 、 减 少车辙的作用 ， 并且能够加强沥青路面的结构性能 ， 提高道路 的 使用寿命 ， 其作用效果 明显 。随着该项技术研究 的不断深入 ， 交 通部于 １９ ９ ８年发 布了推荐性标准《 公路土工合成材料应用技术 规范》丌 Ｏ ９ － ８ ， （ ｌ－ ９ ）并于 ２ ０ 年 发布 了推荐性标 准《 ０２ 交通工 程土工合成材 料 ・ 土工格栅》 删 ８ — ０２ ，对规范和推广土 （ ０２０ ） 工合成材料在公路工程 中的应用起到 了较好的促进作 用。
７ １０ ） ４ ０ １
关麓词 ： 土工格栅
莲叶公路
路面裂缝
０ 引言
土工格栅是在聚乙（ 烯或无碱玻璃等高分子聚合物 中添 丙） 加部分助剂 ，通过加热挤压形成规则 网眼的一种薄片状新型土 工合成材料 ， 具有较强 的抗拉强度 、 较高的弹性模量 和优 良的物 理化学稳定性 。 上世纪 ５ Ｏ年代， 西方较先进的一些国家 已开始
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建 筑设 计
２０ 年（ ３ 卷 ） ５ ０８ 第 ７ 第 期
土工格栅在 处治莲叶公 路路 面裂缝 中的应用
金 建祖
（ 肃省 天水公 路 总段 ， 肃 天水 甘 甘
擅要 ： 本文通过对莲叶公路路面裂缝 产生的原 因进行分析 ，
提 出 了加 铺 土 工格 栅 的 处 治 方案 ，并 结合 工 程 实际详 细介 绍 了 对 该 处 治 方案 的 改 进措 施 。
一
尽管采用加铺土工格栅处治路面裂缝有较多的优 点，但 尚 未有成熟 的设计理论和施 工规范 ，所 以必须结合 工程 实际制定 可行 的处治方案 。经查阅国内其它公路项 目加铺 土工格栅 的实 例， 该种方法 主要用 于高速公路项 目， 且侧重于预 防方 面 ， 即一 般在 路面结构 层设计 中已考 虑加铺土工格栅 ，加铺层位一般位 于基层 顶面 ， 土工格栅上铺筑 的沥青层厚度在 ６ １ｅ － ０ ｍ之 间。 本 项 目为二级公 路 ，对路面的使用要求 与高速公路还有一定的区 别， 且本路段大部分路面已完成 ， 以不能完全采用其它项 目的 所 施工方案 ， 只能参考其它项 目通过铺筑试验段来确定处治方 案 ， 重点是确定土工格栅上加铺沥青 层厚 度。 通过对本项 目裂缝情况的分析 ，我们 决定先在裂缝不太严 重的基层收缩裂缝进行试验 ， 待处治方案确定后 ， 于工程交工前 对全线 的裂缝统一进行处治 。鉴于 当时还有部分未铺筑沥青上 面层路段下面层已出现反射裂缝 ，为 了加快工程进度和节约试 验费用 ， 我们决定试验路段与上面层铺筑 同步进行 ， 即采 用在 沥 青上下面层间加铺土工格栅 的方案 ，此时土工格栅 上沥青加 铺 层 为原设计 的沥青上面层 ， 即加铺层厚度 为 ３ｍ。 ｃ ２３ 处治 方案 的确定过程 ． 试验方案确定后 ， 我们 即进行该加铺路段的路面铺 筑工作 。 土工格栅选 用兰州金 鼎： 翻翌材 料有 限公 司生 产 的 Ｔ Ｓ ５ — ０ Ｇ Ｇ ０ ５ 型土工格 栅 ， 该土工格栅为聚丙烯双 向拉伸型土工格栅 ， 其技术 指标 如下 ： 纵横 向抗拉强度均 为 ５ Ｋ ／ 伸 长率 为 ３ 网格尺 ０ Ｎｍ， ％， 寸为 ２ ．ｍ ２ ．ｒ ， ５４ ｍｘ ５ ａ 幅宽 ２ 每卷长 ＩＯ ｌ为不带 自粘胶 型 ４ｍ ｍ， Ｏ ｎ，
１ 病 害概 况
莲叶公路位于天水市境 内 ， 为我单位于 ２０ 年开工新建 的 ０２ 条二级公路项 目，路面结构为 ２ ｅ 天然 砂砾 垫层＋ ３ ｍ水 ０ｒ ａ ２ｃ 泥稳定砂砾基层＋ ｃ 中粒式沥青混凝土下面层＋ ｃ ４ｍ ３ ｍ细粒式沥 青混凝土上面层 。该项 目路基工程于 ２０ ０ ３年 ６月陆续完工 ， 随 后进行垫层和基层 的施工 ，并于 ２ ０ ０ ４年开始沥青 面层 的施工 。 随着沥青 下面层铺筑工作的进行 ，部 分已铺下面层路段开始出 现规则 的横 向裂缝 ， 特别在 ２０ 年初 ， ０５ 随着路面经受 了一个 春 融季 的考验 ，部分路段路面面层 出现了较为严重 的不规则的纵 横 向裂缝 ， 分析其产生原因主要有 以下两方面 。 （） １路基不均匀沉降。 由于路面施工时部分路段路基还未沉 降稳定 ， 随着时间的延续部 分路段路基产生不均匀沉降 ， 尤其以 高填方路段和半填半挖路段最为 明显 ， 的下 沉量甚 至达 １ｃ 有 ０ｍ 以上 ， 下沉量呈路基边缘大于路基 中央的特点 ， 由此产生 的裂缝 往往是 由下往上断裂 ， 透过基层直达面层 ， 并且呈现无规律 的多 条纵 向或横向裂缝 ， 越接近路面顶层裂缝 宽度越大 ， 此类裂缝对 路面破坏较为严重。 经过对全线统计 ， 出现这种情况裂缝 的路段 达２ Ｏ多处 ， 其中 以 Ｋ ４ ４ ０－ ３ ＋ ６ ３ ＋ ３ － Ｋ ４ ９ ０段最 为典 型 ， 段为高 该 填方路段 ， 路基下沉量最大达 ８ ｍ， ｃ 该段 出现 了 ３ 条纵 向和多条 横向裂缝 ， 基层最大裂缝宽度 １ ｃ 面层最大宽度 ２ ｃ 该种 ． ｍ， ５ ． ｍ。 ５ 病害已严重影响着路面的正 常使用 ， 急需进行处治， 以保证路 面
２ 处 治 方案
按常规的处理裂缝方法 ， 需切割面层， 清除基层， 再重新摊铺 基层 和面层 （ 当于返工重新铺筑路面 ）施工工序复杂， 相 ， 工期较 长， 费用 较高 ， 且完 工后 不能保证裂缝不再发生 ； 另一种处理方 法为在已发生病 害的路面上加铺足够厚 的沥青层 以抵 抗反射裂 的基 础上 ，决定 采用在已发生病 害的路 面上 加铺 土工格栅 和沥 青层的方式处 治路 面裂缝 。 ２１土工格栅防止反射裂缝的作用机理 ． 在沥青层 下加铺土工格栅后可以使 沥青混合料穿过土工格 栅结构形成复合嵌锁结构 ，这种复合嵌锁结构使沥青混合料变 为一个整体结构， 犹如沥青混合料 中加入钢筋 一样 ， 具有优 良的 结构强度， 在沥青混合料 中起到骨架作用 ， 种结 构能够阻碍混 该 合料 的活动，使沥青混合料可 以得到更好 的压实而获取更 大的 承载力。同时由于土工格栅的具有较强 的抗拉强度， 在沥青混凝 土 面层 中加铺 土工格 栅后 ， 土工 格栅 可较好 地起 到 加筋 的作 用， 能有效地改变沥青加铺层表 面的应力状况， 使应力分布均匀， 提高 沥青 混合料抗 疲劳性， 进而使裂 缝不 会很快扩展， 延迟反射 裂缝形成时间， 从而提高路面的使用寿命 。
使 用 土 工 格 栅 ， 逐 步 在 公 路 工 程 建 设 中推 广 应 用 ， 得 了 良 并 取
小， 但随着时 间的发展缝宽会逐渐增大， 影响路面的使用效果 。 通过对以上两 种病害 的分析 ，我们认为路面裂缝均为基层 裂缝引起 的面层反射裂缝 ，其中路基不均匀沉降引起的反射裂 缝较为严重 ， 以采取有效 的工程措施填塞封闭裂缝 、 裂缝 所 延缓 反射 速度 或阻止反射裂缝的发生为确定处治方案 的基本要求 。
好的效果。 因内自８ 年代末开始研究此技术， ０ 并于 ９ 年代初在 缝 ， 因造价太高而与我国国情不符 。 以我们在查 阅大量资料 ０ 但 所
部分公路】 程 中试验推广， 目前已应 用于路基加 固、 软基处理及 路面结构层处理等方面 ， 尚未形成完整的理论体 系。据研究 ， 但 土工格栅在路面工程中具有减薄沥青层厚度 、 防治反射裂缝 、 减 少车辙的作用 ， 并且能够加强沥青路面的结构性能 ， 提高道路 的 使用寿命 ， 其作用效果 明显 。随着该项技术研究 的不断深入 ， 交 通部于 １９ ９ ８年发 布了推荐性标准《 公路土工合成材料应用技术 规范》丌 Ｏ ９ － ８ ， （ ｌ－ ９ ）并于 ２ ０ 年 发布 了推荐性标 准《 ０２ 交通工 程土工合成材 料 ・ 土工格栅》 删 ８ — ０２ ，对规范和推广土 （ ０２０ ） 工合成材料在公路工程 中的应用起到 了较好的促进作 用。
７ １０ ） ４ ０ １
关麓词 ： 土工格栅
莲叶公路
路面裂缝
０ 引言
土工格栅是在聚乙（ 烯或无碱玻璃等高分子聚合物 中添 丙） 加部分助剂 ，通过加热挤压形成规则 网眼的一种薄片状新型土 工合成材料 ， 具有较强 的抗拉强度 、 较高的弹性模量 和优 良的物 理化学稳定性 。 上世纪 ５ Ｏ年代， 西方较先进的一些国家 已开始
维普资讯
Байду номын сангаас
建 筑设 计
２０ 年（ ３ 卷 ） ５ ０８ 第 ７ 第 期
土工格栅在 处治莲叶公 路路 面裂缝 中的应用
金 建祖
（ 肃省 天水公 路 总段 ， 肃 天水 甘 甘
擅要 ： 本文通过对莲叶公路路面裂缝 产生的原 因进行分析 ，
提 出 了加 铺 土 工格 栅 的 处 治 方案 ，并 结合 工 程 实际详 细介 绍 了 对 该 处 治 方案 的 改 进措 施 。
一
尽管采用加铺土工格栅处治路面裂缝有较多的优 点，但 尚 未有成熟 的设计理论和施 工规范 ，所 以必须结合 工程 实际制定 可行 的处治方案 。经查阅国内其它公路项 目加铺 土工格栅 的实 例， 该种方法 主要用 于高速公路项 目， 且侧重于预 防方 面 ， 即一 般在 路面结构 层设计 中已考 虑加铺土工格栅 ，加铺层位一般位 于基层 顶面 ， 土工格栅上铺筑 的沥青层厚度在 ６ １ｅ － ０ ｍ之 间。 本 项 目为二级公 路 ，对路面的使用要求 与高速公路还有一定的区 别， 且本路段大部分路面已完成 ， 以不能完全采用其它项 目的 所 施工方案 ， 只能参考其它项 目通过铺筑试验段来确定处治方 案 ， 重点是确定土工格栅上加铺沥青 层厚 度。 通过对本项 目裂缝情况的分析 ，我们 决定先在裂缝不太严 重的基层收缩裂缝进行试验 ， 待处治方案确定后 ， 于工程交工前 对全线 的裂缝统一进行处治 。鉴于 当时还有部分未铺筑沥青上 面层路段下面层已出现反射裂缝 ，为 了加快工程进度和节约试 验费用 ， 我们决定试验路段与上面层铺筑 同步进行 ， 即采 用在 沥 青上下面层间加铺土工格栅 的方案 ，此时土工格栅 上沥青加 铺 层 为原设计 的沥青上面层 ， 即加铺层厚度 为 ３ｍ。 ｃ ２３ 处治 方案 的确定过程 ． 试验方案确定后 ， 我们 即进行该加铺路段的路面铺 筑工作 。 土工格栅选 用兰州金 鼎： 翻翌材 料有 限公 司生 产 的 Ｔ Ｓ ５ — ０ Ｇ Ｇ ０ ５ 型土工格 栅 ， 该土工格栅为聚丙烯双 向拉伸型土工格栅 ， 其技术 指标 如下 ： 纵横 向抗拉强度均 为 ５ Ｋ ／ 伸 长率 为 ３ 网格尺 ０ Ｎｍ， ％， 寸为 ２ ．ｍ ２ ．ｒ ， ５４ ｍｘ ５ ａ 幅宽 ２ 每卷长 ＩＯ ｌ为不带 自粘胶 型 ４ｍ ｍ， Ｏ ｎ，
１ 病 害概 况
莲叶公路位于天水市境 内 ， 为我单位于 ２０ 年开工新建 的 ０２ 条二级公路项 目，路面结构为 ２ ｅ 天然 砂砾 垫层＋ ３ ｍ水 ０ｒ ａ ２ｃ 泥稳定砂砾基层＋ ｃ 中粒式沥青混凝土下面层＋ ｃ ４ｍ ３ ｍ细粒式沥 青混凝土上面层 。该项 目路基工程于 ２０ ０ ３年 ６月陆续完工 ， 随 后进行垫层和基层 的施工 ，并于 ２ ０ ０ ４年开始沥青 面层 的施工 。 随着沥青 下面层铺筑工作的进行 ，部 分已铺下面层路段开始出 现规则 的横 向裂缝 ， 特别在 ２０ 年初 ， ０５ 随着路面经受 了一个 春 融季 的考验 ，部分路段路面面层 出现了较为严重 的不规则的纵 横 向裂缝 ， 分析其产生原因主要有 以下两方面 。 （） １路基不均匀沉降。 由于路面施工时部分路段路基还未沉 降稳定 ， 随着时间的延续部 分路段路基产生不均匀沉降 ， 尤其以 高填方路段和半填半挖路段最为 明显 ， 的下 沉量甚 至达 １ｃ 有 ０ｍ 以上 ， 下沉量呈路基边缘大于路基 中央的特点 ， 由此产生 的裂缝 往往是 由下往上断裂 ， 透过基层直达面层 ， 并且呈现无规律 的多 条纵 向或横向裂缝 ， 越接近路面顶层裂缝 宽度越大 ， 此类裂缝对 路面破坏较为严重。 经过对全线统计 ， 出现这种情况裂缝 的路段 达２ Ｏ多处 ， 其中 以 Ｋ ４ ４ ０－ ３ ＋ ６ ３ ＋ ３ － Ｋ ４ ９ ０段最 为典 型 ， 段为高 该 填方路段 ， 路基下沉量最大达 ８ ｍ， ｃ 该段 出现 了 ３ 条纵 向和多条 横向裂缝 ， 基层最大裂缝宽度 １ ｃ 面层最大宽度 ２ ｃ 该种 ． ｍ， ５ ． ｍ。 ５ 病害已严重影响着路面的正 常使用 ， 急需进行处治， 以保证路 面
２ 处 治 方案
按常规的处理裂缝方法 ， 需切割面层， 清除基层， 再重新摊铺 基层 和面层 （ 当于返工重新铺筑路面 ）施工工序复杂， 相 ， 工期较 长， 费用 较高 ， 且完 工后 不能保证裂缝不再发生 ； 另一种处理方 法为在已发生病 害的路面上加铺足够厚 的沥青层 以抵 抗反射裂 的基 础上 ，决定 采用在已发生病 害的路 面上 加铺 土工格栅 和沥 青层的方式处 治路 面裂缝 。 ２１土工格栅防止反射裂缝的作用机理 ． 在沥青层 下加铺土工格栅后可以使 沥青混合料穿过土工格 栅结构形成复合嵌锁结构 ，这种复合嵌锁结构使沥青混合料变 为一个整体结构， 犹如沥青混合料 中加入钢筋 一样 ， 具有优 良的 结构强度， 在沥青混合料 中起到骨架作用 ， 种结 构能够阻碍混 该 合料 的活动，使沥青混合料可 以得到更好 的压实而获取更 大的 承载力。同时由于土工格栅的具有较强 的抗拉强度， 在沥青混凝 土 面层 中加铺 土工格 栅后 ， 土工 格栅 可较好 地起 到 加筋 的作 用， 能有效地改变沥青加铺层表 面的应力状况， 使应力分布均匀， 提高 沥青 混合料抗 疲劳性， 进而使裂 缝不 会很快扩展， 延迟反射 裂缝形成时间， 从而提高路面的使用寿命 。
使 用 土 工 格 栅 ， 逐 步 在 公 路 工 程 建 设 中推 广 应 用 ， 得 了 良 并 取
小， 但随着时 间的发展缝宽会逐渐增大， 影响路面的使用效果 。 通过对以上两 种病害 的分析 ，我们认为路面裂缝均为基层 裂缝引起 的面层反射裂缝 ，其中路基不均匀沉降引起的反射裂 缝较为严重 ， 以采取有效 的工程措施填塞封闭裂缝 、 裂缝 所 延缓 反射 速度 或阻止反射裂缝的发生为确定处治方案 的基本要求 。