在長(zhǎng)期荷載的作用下,發(fā)生疲勞開裂。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)玻璃纖維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)生過渡變形。由于高溫下瀝青混凝土具有流變性,在受到荷載時(shí),面層中沒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。通過在寧夏石中高速公路姚葉段(銀川段)進(jìn)行試驗(yàn),認(rèn)為在半剛性基層頂面設(shè)置預(yù)切縫防止反射裂縫效果明顯。同時(shí),在預(yù)切縫上鋪設(shè)玻璃纖維土工格柵來(lái)改變車輛荷載和溫度作用下的受力狀態(tài),減少接縫處應(yīng)力集中,增加路面的整體剛度,提高瀝青面層的抗高溫能力[4]。
冬季氣溫低,嚴(yán)寒地區(qū)的瀝青混凝土遇冷收縮,產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過瀝青混凝土拉伸強(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。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)力過于集中,但經(jīng)玻璃纖維土工格柵的傳遞而逐漸消失,裂紋不再會(huì)發(fā)展成裂縫[5]。將土工格柵用于道路的不同部位時(shí),可以使道路具有更好的性能或更長(zhǎng)的使用期,或兩者兼有,主要功能包括玻璃纖維土工格柵用于路堤內(nèi)部加筋和側(cè)向加筋。該方面的進(jìn)展是在路基施工過程中加入連續(xù)纖維,已有人進(jìn)行過這方面的室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。迄今,成功是將分散的纖維(典型的有聚丙烯)應(yīng)用于碎石路基中。

與其相關(guān)的工藝技術(shù)和裝備的研制將加快玻璃纖維土工格柵的開發(fā)進(jìn)程。人民交通出版社[3]王建東1玻璃纖維材料在防止路面反射裂縫中的應(yīng)用[D]1東北大學(xué)碩士[4]湯勇1半剛性基層預(yù)切縫防止反射裂縫的試驗(yàn)研究[D]1東北大學(xué)碩士[5]武賢慧1半剛性基層瀝青路面低溫抗裂性研究[D]1長(zhǎng)安大學(xué)碩士?關(guān)于土工合成材料的分類,至今尚無(wú)統(tǒng)一的準(zhǔn)則,早期曾將其分成土工織物和土工膜,分別代表透水和不透水合成材料。隨新技術(shù)和新材料的發(fā)展,我國(guó)的“土工合成材料工程應(yīng)用手冊(cè)”將土工合成材料分成四大類,即土工織物,土工膜、特種土工合成材料和復(fù)合型土工合成材料。特種土工合成材料包括:土工格柵、土工網(wǎng)、土工墊、土工格室、土工模袋、土工泡沫塑料等。
復(fù)合型土工合成材料是由上述各種材料復(fù)合而成,如復(fù)合土工膜、土工復(fù)合排水材料等。下面對(duì)一些主要土工合成材料產(chǎn)品的成分和用途作簡(jiǎn)要介紹。土工織物:可滲透聚合(合成或自然)織物材料,加工成片狀(可以是有紡、無(wú)紡或針織),用于土工技術(shù)、環(huán)境水工和運(yùn)輸工程。有紡?fù)凉た椢?相互交錯(cuò)的土工織物,通常呈直角,有兩組或多組纖維、單纖維或其它成分。針織土工織物:由一條或多條纖維、單纖維或其它成分加工而成。無(wú)紡?fù)凉た椢?定向或無(wú)規(guī)則粘結(jié)而成的土工織物。土工膜:加工成片狀的不滲透材料,可以是合成、瀝青或皂土的,用于土工技術(shù)、環(huán)境、水工和運(yùn)輸工程。合成土工膜:主要成分為聚合合成物,如聚乙烯、聚丙烯、PVC、EPMD或其它物質(zhì)的土工膜。
瀝青土工膜:主要成分為瀝青合成的土工膜。皂土土工膜:主要成分為粉未或顆粒性皂