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市政道路工程加筋材料的应用分析
市政道路工程加筋材料的应用分析
摘要: 加筋材料改变了土体的工程力学性能,提高了土的承载力,本文主要结合加筋材料玻纤土工格栅的各种特性,介绍在道路工程中的应用。

关键词:玻纤土工格栅道路工程抗疲劳开裂应用
中图分类号:U41文献标识码: A
1 玻纤土工格栅的工程特性
(1)玻纤土工格栅的抗剪强度
玻纤土工格栅的抗剪强度特性主要是通过三轴压缩和直剪试验进行研究。对纤维加筋黏性土进行三轴压缩试验,指出纤维加筋能显著提高黏性土的抗剪强度,并且由于纤维加筋黏性土在受拉时表现为裂而不断的现象,所以纤维可增加土体在拉应力作用下的塑性和韧性,防止土工建筑物由于开裂而造成的整体破坏,增强土体的自愈的能力。以高孔隙率、低强度和高压缩性的软土为研究对象,发现纤维的掺入能够显著提高软土的抗剪强度参数。
(2)玻纤土工格栅的抗压强度
玻纤土工格栅的抗压强度主要通过无侧限抗压试验进行研究。在无侧限条件下测试了聚酯纤维加筋软黏土的抗压强度特性,结果表明纤维的加入能显著提高试样的无侧限抗压强度。试样的无侧限抗压强度随纤维掺量和养护时间的增加而增加,石灰掺量在超过某临界值后会导致无侧限抗压强度略有下降。
(3) 玻纤土工格栅的抗拉强度
相对于抗剪和抗压强度,土体的抗拉强度一般非常小,在试验中很难进行准确测量。此外,大部分岩土工程问题都与土体的剪切破坏和压缩变形有关。因此,过去在土力学理论及工程实践中很少考虑土体的抗拉特性。但在实际工程中,土体由于经历干缩变形或差异沉降而发生张拉破坏并发育张拉裂隙的情况并不少见。张拉裂隙的存在会极大弱化土体的工程性质,对边坡工程、水利工程、地基工程、道路工程、环境岩土工程等都会产生负面影响。
(4) 玻纤土工格栅的胀缩性
膨胀土吸水膨胀、失水收缩的特性可造成地基变形、建筑物不均匀升降或开裂等各种工程地质问题。国内外学者采取了各种物理、化学的方法对膨胀土进行改性,其中纤维加筋是其中一种。纤维可以有效抑制膨胀土的膨胀率,对膨胀性的抑制机理主要取决于纤维对土体变形的约束作用,当基体吸水膨胀时,纤维和基体的界面产生切应力,从而限制基体的进一步膨胀。研究表明: 膨胀土的收缩性随纤维掺量的增加而显著降低[46]。
(5) 玻纤土工格栅的渗透性
纤维的加入能增加试样的渗透系数,且渗透系数随纤维掺量的增加而增加。研究发现纤维加筋对试样的初始刚度没有明显影响,但渗透系数随纤维掺量的增加有增加的趋势。学者在研究中也得到了类似的结果,他们建议工程中纤维的最大掺量不宜超过0. 8%。
(6 )玻纤土工格栅的承载力
在一些道路工程中,纤维加筋被用于提高路基填料的力学性能,尤其在承载力方面,一些学者开展了针对性研究。使用纤维加筋技术对机场跑道路基进行改良,结果表明: 51mm 长的单丝聚丙烯纤维能显著提高跑道的承载力,能满足大型运输机C-130 的起降要求。Tingle试验结果显示纤维掺量越多,对路基承载能力的改良效果越明显。
(7)玻纤土工格栅与沥青混合料能够较好地相容。玻纤土工格栅在后处理时,每一根玻纤都涂上了专门针对沥青混合料而设计的材料,使其与沥青混合料有很好的相容性,确保玻纤土工格栅与沥青混合料牢固地结合在一起;经过此种处理的玻纤土工格栅能够抵抗各类物理磨损