土工格栅在公路路面改建中的应用研究

时间：2010-06-13 12:00:00 点击：455

1．土工格栅的应用及作用机理 
土工格栅的应用很广泛，在水利工程、工民建工程和公路工程均有着大量应用。 
公路方面主要集中在以下方面： 
1）布置在沥青混凝土面层以下，减少反射裂缝、提高抗车辙能力和增加抗疲劳性能。 
2）应用在粒料基层中间以防止产生过大的*变形和疲劳破坏。 
3）土方路基施工中软弱地基的处理，保证路基承载能力，减少土方工程量。 
土工格栅的作用机理如下： 
1）格栅表面与混合料的摩擦作用。 
2）混合料对格栅筋肋条和节点的被动阻抗力作用。 
3）格栅上的孔眼对混合料的锁定作用。 
2．课题的提出 
改建路面结构设计，很大程度上取决于原路面的状况。土工格栅放在什么位置，起什么改善作用是值得研究的问题。 
本项目将结合豫20线茨沟至 舞阳界段改善工程，将土工格栅放在基层下部，主要解决土工格栅材料选择、含有土工格栅的改建路面结构力学分析、施工工艺等方面的问题。为路面改建工程中合理应用土工格栅提供科学依据。 
近年来，国内外也进行了相关的研究，但大都是针对以上三个方面，没有进行以下研究：传统理论与有限元相结合的研究、各种土工材料性能及其对比的研究、土工格栅应用于基层以下的研究、土工格栅对路基加宽新旧结合部的研究。 
3．研究内容 
本项目将结合实体工程，主要解决土工格栅材料选择、含有土工格栅的改建路面结构力学分析、施工工艺、检测方法等方面的问题。为路面改建工程中合理应用土工格栅提供科学依据。 
1）土工格栅材料选择 
土工合成材料的质量性能差异较大，具有不同的力学指标。根据工程使用的情况不同，应该选择不同的土工合成材料。在工程设计与施工中，应根据原路面的具体情况和工程特点要求，选择符合力学性能的格栅材料。 
2）土工格栅改建路面结构力学分析 
分析土工格栅位于基层下、基层上、面层下等位置时，在汽车荷载作用下，路面的弯沉、各层层底弯拉应力的变化情况，路面裂缝处理情况和旧路加宽部位的路面结构进行了理论分析，确定土工格栅的合理层位及所起作用。 
3）施工工艺研究 
在工程实施过程中，如何施工才能使土工格栅在改建路面结构中取得良好的加筋效果，可通过试验路的铺筑，总结施工工艺，寻求可行的检测手段提出检测方法。