土工布在道路路面结构中的应用研究

【摘要】我国高等级公路结构包括水泥混凝土路面与沥青路面两种，两种路面有其不同的结构形式。在使用一段时间之后，水泥混凝土路面与沥青路面均会发生功能与结构性损坏的情况，将土工布合成材料应用在路面中可以有效降低反射裂缝的发生率，减薄沥青面的厚度与车辙，并能够将道路寿命延长至3-6年。本文主要分析土工布在道路路面结构中的应用。

【关键词】土工布；道路路面结构；应用

　　　目前，我国高等级公路结构包括水泥混凝土路面与沥青路面两种，两种路面有其不同的结构形式。在使用一段时间之后，水泥混凝土路面与沥青路面均会发生功能与结构性损坏的情况，而将土工布应用在道路路面结构中就可以很好的解决这一问题，下面就针对土工布在道路路面结构中的应用进行深入的分析。

　　　1 道路路面机构中土工布的特点与作用

　　　土工布是一种常见的建筑材料，是一种由腈纶、丙纶、锦纶、涤纶等各类高分析聚合物构成的一种合成纤维，目前已经在建筑施工得到了广泛的应用。根据制造方式的不同，土工布包括无纺土工布与有纺土工布两类，其中无纺土工布的应用范围更加的广泛。土工布能够起到密封、反滤、加固、隔离、防渗等一系列的作用，与以往传统的砼材料与砌石相比，土工布的施工方式简单，投资费用低廉，施工工期短，防渗效果理想。

　　　1.1 道路路面结构中土工布的特点

　　　第一，耐温性

　　　沥青混合料在热铺的过程中，温度会达到150℃，有些沥青混合料还会达到更高的温度，这就对土工布的耐温性提出了较高的要求，要求土工布在该种环境中不能发生软化与融化的情况。

　　　第二，沥青吸附性

　　　在施工前，需要先在沥青表面喷洒水再铺设土工布，这就对土工布的沥青吸附性有着较高的要求；

　　　第三，均匀性

　　　土工布是一种典型的各项异性材料，为了保障施工强度，应该将其双向强度比控制在1.2以下，并优先使用非织造土工布；

　　　第四，抗老化性

　　　为了有效提高路面的使用年限，土工布在路面使用年限中必须要保持理想的工作状态，并具有理想的透水性。

　　　1.2 道路路面结构中土工布的作用

　　　基层裂缝是导致道路路面产生裂缝的主要因素，特别是反射性裂缝，对于路面的危害极大，该种裂缝不仅加速了路面的老化速度，也会影响路基的稳定性与强度，在外界温度与行车作用的影响下，裂缝会不断向外扩展，这就直接降低了路面的使用寿命。将道路路面结构中应用土工布可以起到如下的作用：

　　　第一，土工布能够有效减少基层与面层之间的结合力，在设置好土工布之后，两层之间的结合力就会显著减小；

　　　第二，土工布有着良好的延伸性，如果路面产生基础裂缝，会通过土工布延伸出去，这样就能够有效缓解裂缝端位置的应力，并降低尖端正应力。

　　　第三，土工布在浸透沥青之后可以防止地下水的渗入，这样即可有效防止沥青层发生剥离，同时，土工布还能够吸收材料温度，降低基础体温，防止温度裂缝的发生。

　　　2 土工布在道路路面结构中的应用分析

　　　2.1 土工布在沥青路面罩面中的应用

　　　沥青路面在各种因素的影响之下很容易发生结构性破坏的情况，常见的包括表面坑槽、推移、横纵向裂缝、网裂、车辙等等，这些结构破坏的情况多是用于交通荷载与温度的综合作用导致，而将土工布应用在沥青路面罩面中即可有效的解决这一问题。有关研究显示，土工布合成材料可以有效降低反射裂缝的发生率，减薄沥青面的厚度与车辙，并能够将道路寿命延长至3-6年。将土工布应用在沥青路面面罩时，多使用满铺方式来处理，对于裂缝较少的路面，也可以使用铺缝的形式，将土工布设置在路基表面即可。

　　　2.2 土工布在新建沥青路面和复合沥青路面中的应用

　　　复合路面的常见路面结构形式主要有贫混凝土基层沥青路面、半刚性基层以及碾压混凝土急冲形式，其中半刚性基层最为常用，但是该种结构容易在温度与水分因素的影响之下发生温缩与干缩，继而发生开裂的情况，对材料的承载力与整体性产生严重的影响。而贫混凝土与碾压混凝土基层也存在着收缩性裂缝的情况，该种裂缝会导致路面发生对应裂缝与放射裂缝，大幅减少路面的使用寿命。

　　　为了防止裂缝的发生，在半刚性裂缝中可以在基层预留好胀缝与缩缝，也可以将五夹板置于其中，碾压工序完成后将其更换为塑料泡沫；对于贫混凝土与碾压混凝土路面，考虑到其水泥土的用量较大，因此，可以使用预制缩缝法，将缝隙的间距控制在10-15m之间，对于已经出现的预制缝以及收缩缝，即可使用土工布来处理，土工布的处理多使用缝铺法进行，在缝隙上铺设好土工布，缝隙两边控制在0.5-0.75m。

　　　2.3 土工布在水泥混凝土路面罩面中的应用

　　　与沥青混凝土相同，水泥混凝土路面在气候、温度、交通荷载等因素的影响下，也会出现断裂、破损等各类病害，应对这些病害最为常见的方法就是在混凝土路面上铺设沥青罩面层，但是若采用该种方法，水泥混凝土板依然会在荷载与温缩影响下发生变形的情况。导致该种情况发生的主要因素就是由于旧水泥混凝土板位移产生反射裂缝，这种位移包括竖向位移与水平位移两种，竖向位移多由于交通荷载因素引起，水平位移则由温度因素引起，而设置土工布就可以有效避免水泥混凝土板的变形。在设置土工布时应该根据旧路的路况来确定铺设方案，如果旧路面混凝土板没有发生断裂的情况，使用缝铺方案即可，如果旧路面混凝土板断裂，就应该使用满铺方案。

　　　3 土工布施工工艺分析

　　　在进行土工布施工之前，必须要做好施工准备工作，选择高温天气进行施工，在铺设之前需要清理好路面，如果在旧路上铺设，则需要先处理好路基的病害，保障路面平整度可以达到施工要求。而沥青材料则有限使用热沥青，沥青的使用量根据试验情况决定，采用洒布车来施工，在施工之前，需要对洒布量进行检测与分析，控制好洒布的宽度，这种宽度需要综合考虑到洒布车的碾压速度以及铺设速度，如果出现局部过量的情况，则需要在第一时间进行清理。

而土工布的铺设时间需要控制在沥青粘性失去前，铺设要保障无皱褶、折叠，保证铺设的平整性，在铺设完成后使用压路机进行碾压，将土工布的搭接长度控制在15cm左右，对于粘结不好以及产生破坏的位置，要返工重铺，对于出现皱褶的位置，要进行相应的处理，保证上层与下层土工布可以实现良好的粘结。在铺设工作完成之后，就需要开展沥青混合料的摊铺工作，在摊铺时，应该将温度保持在160℃之内；如果道路不需要封闭，为了方便车辆的通行，可以在土工布表面撒上热石屑与砂子，在摊铺工作完成后需要马上进行碾压，并保障碾压的质量。

　　　4 结语

　　　综上所述，土工布有着良好的抗拉力学性能，施工简单，质量稳定，能够实现批量化的生产，可以有效降低反射裂缝的发生率，减薄沥青面的厚度与车辙，并能够将道路寿命延长至3-6年，是值得在道路路面施工中进行广泛应用的。在具体的施工过程中，为了保障土工布可以发挥出应用的效用，必须要严格的控制好施工过程，并做好检验工作，如果存在问题，需要及时的进行返工。

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