反射裂縫是由于舊混凝土面層在接縫或裂縫附近的較大位移引起其上方瀝青加鋪層內(nèi)出現(xiàn)應(yīng)力集中所造成的,他包括因溫度和濕度變化而產(chǎn)生的水平位移以及因交通荷載作用而產(chǎn)生的豎向剪切位移。前者導(dǎo)致接縫或裂縫上方的瀝青加鋪層內(nèi)出現(xiàn)較集中的拉應(yīng)力;后者則使接縫上方的瀝青加鋪層經(jīng)受較大的彎拉應(yīng)力和剪切應(yīng)力。
路面防裂選用玻璃纖維土工格柵可減少或延緩反射裂紋數(shù)量,減少瀝青路面車轍擁包,可適當提高半剛性基層的疲勞壽命。在瀝青罩面層中加鋪玻璃纖維土工格柵夾層,抑制應(yīng)力,釋放應(yīng)變,達到減少裂縫的目的。延緩反射裂縫主要表現(xiàn)在以下幾個方面。網(wǎng)格性的肋條可為初始荷載提供一個系統(tǒng)的支承點和錨固點,起到應(yīng)力傳輸?shù)淖饔?從而增加瀝青底層的抗拉強度,吸收層間的大部分水平拉應(yīng)力。玻璃纖維土工格柵將瀝青層內(nèi)溫度荷載和汽車荷戴反復(fù)作用產(chǎn)生的應(yīng)力擴散到一個較大的范圍內(nèi),從而把集中的寬裂縫分散成若干個細小的裂縫,延遲了裂縫的擴散和貫通。玻璃纖維土工格柵為裂縫方向的改變提供了足夠的剛度,裂縫擴展到夾層底后轉(zhuǎn)向水平,阻止了其垂直向上擴展,提高了路面的抗裂能力和耐疲勞能力。
由于玻璃纖維土工格柵的模量高達67GPa,作為剛度大的硬夾層應(yīng)用在瀝青罩面層中,其作用是抑制應(yīng)力,釋放應(yīng)變,同時作為瀝青混凝土加筋材料,提高加鋪層結(jié)構(gòu)的抗拉和抗剪能力,從而達到減少裂縫的目的。在瀝青混凝土路面上進行瀝青罩面,除了會出現(xiàn)反射裂縫,同時還會因為荷載的長期作用而出現(xiàn)疲勞開裂。由于瀝青面層與罩面層屬同一性質(zhì)的柔性面層,當受到荷載作用時,路表將發(fā)生彎沉。在直接與車輪接觸的瀝青罩面層受到壓力,在輪載邊緣以外的區(qū)域,面層受到拉力作用,由于兩處受力區(qū)域所受力性質(zhì)不同,而又彼此緊靠,因此在兩塊受力區(qū)域的交界處即力的突變處容易發(fā)生破壞。

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長安大學(xué)碩士?關(guān)于土工合成材料的分類,至今尚無統(tǒng)一的準則,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,我國的“土工合成材料工程應(yīng)用手冊”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。下面對一些主要土工合成材料產(chǎn)品的成分和用途作簡要介紹。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、無紡或針織),用于土工技術(shù)、環(huán)境水工和運輸工程。有紡?fù)凉た椢?相互交錯的土工織物,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。無紡?fù)凉た椢?定向或無規(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

土工格柵與土工網(wǎng)隨著我國國民經(jīng)濟的高速增長,我國基礎(chǔ)設(shè)施特別是高速公路的建設(shè)得到高速發(fā)展。在建設(shè)中,遇到的各種特殊地質(zhì)現(xiàn)象和不良地質(zhì)現(xiàn)象(如軟土、膨脹土、滑坡、泥石流)越來越多,高路堤和高邊坡隨處可見,因而為利用新材料與新技術(shù)處理以上問題提供了機會。近幾年中,我省公路建設(shè)中大量利用了土工格柵和土工網(wǎng),本章將重點介紹土工格柵和土工網(wǎng)的概念、制造工藝和性能,以便我們的設(shè)計、施工、管理人員加以區(qū)別。3.1?土工格柵土工格柵是經(jīng)過拉伸形成的具有方形或矩形格柵的聚合板材,常用作加筋土結(jié)構(gòu)的筋材或土工復(fù)合材料的筋材等。圖1?土工格柵的形狀及細部??土工格柵的制造過程是在經(jīng)擠壓制出的聚合物板材(原料目前多為聚丙烯或高密度聚乙烯)上沖孔,孔的形狀、大小及布置按終制成的土工格柵產(chǎn)品確定,然后施行定向拉伸。
單向拉伸格柵只沿板材長度方向拉伸制成,雙向拉伸格柵則是繼續(xù)將單向拉伸的格柵再在與其長度垂直的方向拉伸制成。格柵制造中聚合物的高分子隨加熱延伸過程而重新排列定向。土工格柵產(chǎn)品的規(guī)格品種在國外較多,我國的重慶慶蘭塑料制品有限公司生產(chǎn)的土工格柵也得到 認可,其它一些廠商也開始試制。3.1.2?土工格柵的一般特性a.?力學(xué)性能格柵由于制造過程中經(jīng)過了定向拉伸,使聚合物分子沿拉伸方向定向排列,加強了分子鏈間的聯(lián)結(jié)力,大大提高了其抗拉強度(可較未拉伸前提高5～10倍),而延伸率卻只為原板材的10～15%。土石料在格柵網(wǎng)格內(nèi)互鎖力增高,它們之間的摩擦系數(shù)也顯著增大(可達0.8～1.0)。圖2為幾種材料拉伸強度,延伸率曲線,可以看出聚合物格柵的抗拉強度已接近于軟鋼的抗拉強度。