土工布在道路路面結構中的應用
土工布應用于道路路面結構中，鋪設于舊瀝青路面、舊水泥混凝土路面的瀝青加鋪層底部或新建道路瀝青面層底部，可以減少或延緩舊路面對瀝青加鋪層的反射裂縫，同時還可以減少瀝青路面車轍和低溫開裂，提高路面的使用壽命。高等級公路的路面結構主要有瀝青路面和水泥混凝土路面，這是兩種力學性能不同的路面結構形式。
（1）瀝青路面有柔性基層瀝青路面和半剛性基層瀝青路面兩類，早期修建的以柔性基層為主，近年來為適應重交通的發展，主要修建半剛性基層瀝青路面。這類路面結構經過較長時間的使用后，往往會出現縱橫向裂縫、車轍、平整度差、抗滑性能衰退等結構性和功能性損壞，一般采用瀝青混合料罩面來進行修復。這種罩面工程存在的最大問題就是原路面的裂縫很快反射到路表面上來（一般為2～3年），造成罩面結構層的損壞。
（2）水泥混凝土路面使用一段時間以后也會出現一定的結構性和功能性損壞，尤其是路面接縫處的不平整和路表面的光滑現象，常采用瀝青混合料罩面的方法，但是如果對路面接縫不進行處理，必然會反射到路表面上來，縮短罩面層的使用壽命。
（3）新建公路中半剛性基層材料，貧混凝土基層材料的收縮裂縫或脹縫，也是目前的一大難題，如何減少裂縫和防止裂縫發射到路面面層上來，是搞好高質量公路的關鍵。面對上述的問題，工程界一直在研究尋找一種新材料，能夠比較經濟地解決此難題。土工布就是在這種情況下被應用到道路路面結構中，并取得了較好的效果。
道路路面結構用土工布的特性
用于道路路面結構防止反射裂縫的土工布應具有以下工程特點：
（1）良好的耐溫性：瀝青混合料熱鋪時的溫度達150℃左右，瀝青溫度更高，要求土工布在此施工溫度下不僅不能熔化或軟化，而且能保持正常工作。要求能耐170℃以上的溫度。
（2）抗拉強度與定量等指標應滿足下表的要求。
|
抗拉強度 (KN/m) |
定量 (g/m2) |
CBR頂破強度(KN) |
握持強 度(KN) |
刺破強度 (KN) |
梯形撕裂強度(KN) |
| ≥8 | ≥200 | ≥2.5 | ≥1.2 | ≥0.5 | ≥0.30 |
（3）良好的瀝青吸附性:一般施工是先均勻噴灑透層瀝青，再鋪上土工布，土工布應能吸收瀝青并達到飽和，要求土工布有良好的吸附能力。
（4）良好的柔性：柔性包括韌性與表面硬度兩重含義。韌性反映土工布吸收沖擊能量的能力，可近似地以材料的抗拉強度與延伸率之積量度；一般以CBR試驗頂破強度來表示其表面硬度。
（5）良好的均勻性：土工布為各項異性材料，為保證強度均勻，雙向強度比應不大于1.2。一般應采用非織造土工布而不采用編制土工布。
（6）抗老化性：要求土工布在路面使用年限內保持正常的工作狀態。
（7）厚度要求：為防止加設土工布后造成瀝青面層的不良負效應（瀝青層剝離破壞），應嚴格限制土工布的厚度，一般不大于2.0mm。
（8）透水性：土工布還要求有良好的透水性，可用垂直滲透系數來衡量。 2.土工布在路面反射裂縫防治中的作用分析
由于基層的裂縫，使瀝青面層在使用中，于裂縫位置處產生開裂，即反射裂縫。反射裂縫不僅是路面的使用性能老化，影響了行車的舒適性，而且會導致路表水下浸，影響到路基的強度和穩定性，更重要的是，在行車荷載的反復作用和周期性變化的環境溫度影響下，常常使得裂縫迅速向四周擴展，大大的縮短了瀝青面層的使用壽命。
土工布防止反射裂縫作用效應主要有
（1）由于基礎溫縮位移是連續的，土工布減少了面層與基層的結合力，經計算，加設土工布后，原兩層界面處的結合力明顯變小，由此使瀝青層最大拉應變減少。
（2）由于土工布具有較大的延伸性，基礎裂縫位移可通過土工布使應力擴展至更寬的范圍，從而減緩裂縫尖端處的應力集中。大量的理論計算表明：加入土工布后，路面結構位于裂縫尖端處的正應力有明顯降低。
（3）由于土工布浸透瀝青可有效地防止地表水滲入基層，避免基層進一步惡化。
（4）由于土工布浸透瀝青可有效地防止地下水滲入界面，減少瀝青層在反射開列裂的剝離破壞。
（5）土工布應力吸收軟弱夾層材料吸收溫度，可減緩基礎降溫，減少基礎裂縫處的位移量。
土工布在路面結構中的應用
（1）在瀝青路面罩面工程中的應用
瀝青路面在溫度、交通與氣候的綜合因素作用下，路面結構產生結構性損壞，如縱、橫向裂縫與網裂，表面損壞（如坑槽、松散、推移等）和車轍等損壞現象。路面損壞影響行車及瀝青混和料罩面處理。但往往由于原路面的裂縫是在溫度與交通荷載的綜合作用下產生變形，造成瀝青罩面層在原裂縫處反射開裂，較大的反射裂縫會導致路表水滲入，從而引起瀝青罩面層新的病害。
可采用土工布應力吸收夾層來減少或延緩裂縫的反射，有研究表明：土工布合成材料可防止反射裂縫，瀝青面層厚度可減薄36％，車轍可減少50％，延長道路的使用壽命3～6年。
對于瀝青路面罩面工程，一般采用滿鋪方式進行處理，如裂縫較少路段（只有少量橫向裂縫）也可采用縫鋪方式，土工布鋪設在舊瀝青路面表面。
（2）在水泥混凝土路面罩面工程中的應用
水泥混凝土路面在長期使用過程中，由于溫度、交通荷載、氣候因素等諸多原因，不可避免的出現表面光滑、破損、斷裂等各種病害。水泥混凝土路面病害加固補強的有效方法之一是在舊水泥混凝土路面上加鋪一層瀝青罩面層。以往常規做法是直接在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青罩面層，但由于舊水泥混凝土板在溫縮與荷載作用下的變形，造成瀝青罩面層在原接縫處反射開裂，從而引起瀝青罩面層的破壞。
瀝青罩面層的開裂主要是由于舊水泥混凝土板的水平及豎向位移產生的反射裂縫，水平位移主要是由于水泥混凝土板水平向溫縮和熱脹引起的，豎向位移主要是由于行車荷載作用引起的。當瀝青罩面層計算最大拉應變及最大剪應變大于瀝青罩面層允許拉應變與剪應變時，罩面層開裂，處理方法有增加罩面層厚度、設置粘結間斷層、設置應變消散夾層和罩面層加筋。
設置土工布應力消減夾層是防止舊水泥混凝土路面接縫上瀝青罩面層反射裂縫的有效措施，加入土工布后，瀝青罩面層位于裂縫尖端處的正應力有明顯降低。
在實施過程中可根據舊路路況確定滿鋪或縫鋪方案，當舊路面混凝土板無斷裂現象時，應采取縫鋪方案，否則采用滿鋪方案。
（3）在新建瀝青路面與復合式瀝青路面結構中的應用
半剛性基層、貧混凝土基層瀝青路面與碾壓混凝土復合路面是新建公路中應用較多的路面結構形式，尤其是半剛性基層瀝青路面。但是半剛性基層材料由于水分與溫度變化而產生干縮和溫縮，造成材料收縮開裂，破壞半剛性材料的整體性和承載力；貧混凝土基層和碾壓混凝土基層也存在收縮裂縫，且裂縫間距更密，引起瀝青面層的反射裂縫與對應裂縫，從而引起路面結構的破壞。
對于半剛性基層，尤其是水泥穩定類基層，在施工養護期間就可能出現收縮裂縫，個別地方還出現了脹縫。對于水泥穩定類基層可在基層中預留縮縫或脹縫，縮縫可采用鋸縫方式，也可用五夾板置于基層中（攤鋪后埋入或碾壓后埋入），一般縫寬5mm,縫深6cm，縫間距15m～20m；脹縫可先用木板埋入基層中，待碾壓完成后換為塑料泡沫，脹縫應全厚設置，間距100m～200m。
對于貧混凝土基層瀝青路面和碾壓混凝土復合路面，由于水泥用量大，材料收縮性更大，一般采取預制縮縫的方式，縮縫間距10m～15m，采取鋸縫方式設置。
對于出現的收縮裂縫或預制縫，可用土工布進行處理，一般采用縫鋪法，即只在縫上鋪設土工布，寬1.0m～1.5m，縫兩邊各0.5m～0.75m。
結束語
土工布由于其優良的抗拉力學特性，工廠批量生產，穩定的質量和現場簡易的施工特點，將被更加廣泛地應用于交通建設工程的各個領域。
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