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白改黑城市道路的土工格栅施工方法及原理

发布时间:2021-7-2    本文被阅读 92 次

山东佳诺小编给您来介绍,白改黑城市道路的土工格栅施工路面具有强度高、工程造价低、整体性好的优点,在我国现有高速公路中被广泛采用的一种路面结构形式。但是,由于水泥稳定类材料具有易产生温缩、干缩裂缝的特点,使得半刚性基层易产生开裂,由此引起的沥青面层反射裂缝相当普遍,大大降低了路面的耐久性。因此,许多学者一直在研究半刚性基层沥青面层反射裂缝的发生和传播规律以及影响因素、防治措施。

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目前预防和延缓半刚性基层上沥青加铺层反射裂缝的措施主要分为以下3 类: 第1 类,在加铺层上锯切横缝,为释放加铺层内因温度收缩受阻而产生的拉应力,从而控制随意裂缝的出现; 第2 类是改善罩面性能,增强其结构强度,提高抗变形能力; 第3 类是设置各种类型的裂缝缓解层,如沥青混凝土、沥青砂、土工夹层等,以起到应力释放、降低应力集中功能。这其中,以第3 类方法被广泛应用中; 而在夹层土工格栅选择上,又以土工格栅被普遍应用中。

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目前在沥青加铺层下设置土工织物夹层,对改善路面结构受力状况、延缓反射裂缝的产生等问题尚缺乏系统的研究,并未对土工格栅的模量、重度、铺设宽度、厚度等对防反效果的影响进行定量分析。本文通过建立路面结构三维有限元模型,系统分析土工格栅主要设计参数对沥青层底剪应力的影响,提出合理的土工格栅参数。

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沥青路面层底部拉应力、面层底部剪应力、路表的弯沉,受土工格栅厚度的影响均很小,差别不到1%,因此在工程应用中可根据实际条件来加以选择。为避免由于刚度差异而形成反射裂缝,在裂缝或接缝位置也需要设置相应的土工格栅。在有限元模型中,通过设定裂缝两侧不同的刚度比,分析这种刚度差异对路面结构响应的影响,以及土工材料在抵制反射裂缝中所发挥的作用。

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土工材料弹性模量和厚度对沥青面层底部的剪应力影响不大; 但是提高材料的弹性模量,有利于增强其抗拉性能,提高路面结构的整体性。随着土工材料铺设宽度的增大,沥青面层底部的剪应力和层底拉应力不断下降,通过分析确定,较为经济、合理的铺设宽度应为4m。当裂缝两侧的基层出现刚度差异时,通过设置土工格栅,可在一定程度上减小基层的差异变形,降低沥青面层内的附加应力,从而起到延缓反射裂缝发展的功能。

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