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路基土工格栅在路面铺设的意义及作用

作者:lianyi 来源:肥城联谊工程塑料有限公司时间:2020-10-14 访问量:
描述:路基土工格栅应采用无碱玻璃纤维,其碱金属氧化物的含量不大于0.8%。最简单的指标。它是由路面各结构层(包括土基)各自变形的综合结果,因此该变形在一定程度上反映了路面各结构层及土基的力学性质。根据我国现行规范要求,以双轮组车辆荷载作用下,在路表面轮隙中心处的弯沉作为路面整体抗变形能力的指标。
路基土工格栅

 路基土工格栅在路面铺设的意义及作用

路基土工格栅”是聚合物材料经过定向拉伸形成的具有开孔网格,较高强度的平面网状材料。它以聚丙烯,高密度聚乙烯或其他高分子聚合物为原料,加人一定量的抗紫外线助剂,经热熔,挤出拉伸等新工艺生产而成。土工格栅在制造过程中经过定向拉伸,使聚合物分子沿拉伸方向排列,加强了分子链间的联接力。它与其它土工合成材料相比,具有重量轻、变形小、抗拉强度高、延伸率低的优点。同时它具有较好的耐酸、耐碱、耐腐蚀和抗老化等性能。玻璃纤维土工格栅是以高强度无碱玻璃纤维通过国际先进的经编工艺织成基材,经表面涂覆处理而成的半刚性制品。
玻纤格栅性能指标 
玻璃纤维土工格栅的产品规格及产品代号应符合建材行业标准《玻璃纤维土工格栅第1立B分沥青路面用玻璃纤维土工格栅》JC839.1―1998的规定。玻璃纤维土工格栅应采用无碱玻璃纤维,其碱金属氧化物的含量不大于0.8%。 
玻纤格栅性能指标
路表弯沉是指在一定荷载作用下路表面的竖向变形,是反映路面整体承载能力高低和使用状况好坏的最直观、最简单的指标。它是由路面各结构层(包括土基)各自变形的综合结果,因此该变形在一定程度上反映了路面各结构层及土基的力学性质。根据我国现行规范要求,以双轮组车辆荷载作用下,在路表面轮隙中心处的弯沉作为路面整体抗变形能力的指标。因此,对位移的分析,主要就是分析路表面轮隙中心处的弯沉。
 
经ANSYS计算可知在未加格栅和加入格栅的路表轮隙中心处的竖向最大位移分别为1.0533mm,0.9756mm,都小于路面设计弯沉值(1.32mm)。双轮载荷作用于路面时,在两车轮中心路表处产生最大弯沉,而轮隙中心路表处弯沉略有减小。加铺土工格栅的车轮中心的最大弯沉值比未加格栅的最大弯沉值减小0.077mm,在轮隙中心处弯沉值基本没有变化。
 
在原路面未铺设土工格栅时,基层底面产生的拉应力达到了0.03~0.04MPa,加铺格栅的路面底基层的拉应力降到0.015~0.02MPa,可见加铺的土工格栅减少了基层底面的应力集中现象。这是因为土工格栅具有一定的抗弯拉能力,减少减少基层变形从而降拉应力集中的现象出现。
 
在原路面未铺设土工格栅时,裂缝上面的基层底面产生了较大的拉应力集中,拉应力达到0.05~0.06MPa,加铺格栅的路面裂缝处的拉应力降到0.03~0.04MPa,使裂缝处的拉应力降低了1倍左右,消除了基层底面的应力集中现象,这是因为土工格栅使开裂断面具有一定的抗弯拉能力,减少裂缝张开变形从而降低裂缝尖端的拉应力集中,土工格栅起到了应力吸收膜的作用,它会吸收下底基层的很多水平运动,分散了裂缝处的应力集中从而阻止裂缝通过基层底面反射到沥青混合料面层。铺加土工格栅发挥了其强度高,变形能力好的优点,使粘结层形成应力吸收膜,在加铺层与基层之间构成缓冲层避免应力集中,增加路面整体刚度,减小和延缓反射裂缝产生,控制路面开裂,延长路面使用寿命,提高了路面的路用性能,也会节省养护开支。
路基土工格栅在路面铺设的意义
最后得出:
(1)经ANSYS计算可知在未加格栅和加入格栅的路表轮隙中心处的竖向最大位移分别为1.0533mm、0.9756mm,都小于路面设计弯沉值(1.32mm)。双轮载荷作用于路面时,在两车轮中心路表处产生最大弯沉,而轮隙中心路表处弯沉略有减小;
(2)加铺土工格栅的车轮中心的最大弯沉值比未加格栅的最大弯沉值减小0.077mm,在轮隙中心处弯沉值基本没有变化。在原路面未铺设土工格栅时,基层底面产生的拉应力达到了0.03~0.04MPa,加铺格栅的路面底基层的拉应力降到0.015~0.02MPa,可见加铺的土工格栅减少了基层底面的应力集中现象。这是因为土工格栅具有一定的抗弯拉能力,减少减少基层变形从而降拉应力集中的现象出现。 
       在新建路基可能出现不均匀沉降的原因:
①工程是城区主干道不能完全全封闭施工,只能是半幅半幅的施工,而且由于交通量较大,东、西半幅施工时最多只能封闭整个道路宽度的一半,所以导致在做路基结构层时东西半幅的搭接宽度不够;
②工期较短,前前后后只有4个月的工期,各结构层的养护期不够,而且半幅施工完就立刻开放交通;工期紧而且遇到连日的阴雨天气,且又在冬季,所以灰土、二灰碎石的含水量偏大,难以压实到理想的状态;
③各个道口施工更是只有几天的施工时间就得开放交通;
 
④原有路基下管线较多,纵横交错,部分段落道路结构层无法正常施工。在新老路基结合部,路基和路面结构层厚度、强度不一,一侧为新建路基,一侧为原有必然会产生一定的沉降差异,特别是新填路基沉降量较大,而老路基已完成大部分的工后沉降,这样不可避免地在新老路基结合部产生一个沉降差值突变点,成为道路产生裂缝的主要原因i新老路基结合部位工艺较复杂,施工难度较大,往往在此易产生人为的质量问题,如密实度达不到设计标准等,也是产生裂缝的原因之一。 
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