祝介東

摘 要：合成材料是以高分子聚合物為原料的新型建筑材料，廣泛應(yīng)用于公路工程中。合成材料種類很多，根據(jù)工程的不同需要，織物除制成布狀以外，還可制成粗格架狀的土工格、土工網(wǎng)和土工墊等多種形狀，或者將上述織物組成復(fù)合材料。

關(guān)鍵詞：合成材料;瀝青砼路面;質(zhì)量檢測;公路應(yīng)用

隨著城市的高速發(fā)展，人們對(duì)道路的使用功能要求越來越高，如何提高道路的使用功能就成為迫切的問題。在路面結(jié)構(gòu)中添加其它材料以提高道路的使用功能，成為目前研究發(fā)展的方向。

1 土工合成材料功能特點(diǎn)

土工合成材料是以高分子聚合物為原料的新型建筑材料，廣泛應(yīng)用于土木工程中。土工合成材料種類很多，根據(jù)工程的不同需要，織物除制成布狀以外，還可制成粗格架狀的土工格、土工網(wǎng)和土工墊等多種形狀，或者將上述織物組成復(fù)合材料。土工織物中有一種透水的土工布，具有抗拉強(qiáng)度高、剛度大、耐久性好等特點(diǎn)。

土工網(wǎng)格分柔性網(wǎng)格和剛性網(wǎng)格兩種，柔性網(wǎng)格的剛度較小，延伸性較大，如Netlon CE131、CE151等塑料網(wǎng)格，它們在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)能夠以較大的變形吸收應(yīng)力，從而減小應(yīng)力集中。剛性網(wǎng)格的剛度較大，如南京玻璃纖維研究設(shè)計(jì)院研制開發(fā)的G1011玻璃纖維網(wǎng)格，彈性模量達(dá)到67 000 MPa，這種網(wǎng)格能夠依靠自身的剛度擴(kuò)散荷載分布范圍，且本身強(qiáng)度很高，能夠承受較大應(yīng)力。

瀝青混合料是一種感溫性較為敏感的路面材料，在高溫情況下具有流變性能，受車輛反復(fù)碾壓產(chǎn)生橫向流動(dòng)而形成車轍，據(jù)觀察，在路面結(jié)構(gòu)破壞之前，基層的永久變形對(duì)車轍影響很小。要防止這種路面破壞，主要是提高瀝青混合料的穩(wěn)定性、內(nèi)摩阻力和橫向約束力以增強(qiáng)瀝青路面抵抗車撤變形的阻抗。

2 市政瀝青路面存在的問題

瀝青路面以其行車舒適、噪音低、揚(yáng)塵少、易維修等優(yōu)點(diǎn)是公路建設(shè)的主導(dǎo)地位。然而，其中存在的弊端隨著車輛的不斷增加和人們過往的日益頻繁，嚴(yán)重影響了瀝青路面的使用效果。

（1）是使用壽命短，目前瀝青混凝土路面中使用壽命較長的為8～12年，普遍短于設(shè)計(jì)使用壽命的15～20年，再加上由于自然環(huán)境的影響和運(yùn)行狀況不良等因素，有的路面甚至剛剛使用了3、5年就需要整體翻修改造。費(fèi)工費(fèi)料不說，嚴(yán)重影響人們的生活正常秩序。

（2）是路面的早期破壞嚴(yán)重，有的新路面開通后短的2、3年之內(nèi)，長的8年左右就出現(xiàn)坑糟、開裂、車轍、剝落、泛油、抗滑性能不足等病害而需要維修。這些原因，除了交通量增長過快，重載、超載嚴(yán)重，使道路長期處于超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)以外，主要是設(shè)計(jì)和施工方面的原因，比如材料（瀝青、骨料等）性能差，導(dǎo)致路面抵抗拉應(yīng)力（如冷熱、干濕的脹縮應(yīng)力、荷載彎拉力與疲勞應(yīng)力、反射裂縫的擴(kuò)張應(yīng)力等）、剪應(yīng)力、滲水和粘結(jié)老化等能力相對(duì)不足。

3 土工合成材料在瀝青路面施工與養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

瀝青路面的網(wǎng)裂、龜裂很大原因是養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，雨、雪滲入縫中和瀝青老化，使裂縫加大，產(chǎn)生面層破壞。對(duì)于上述瀝青路面破壞原因，我們采取的養(yǎng)護(hù)模式有補(bǔ)坑槽、罩面、單雙表處等方法。如果瀝青路面網(wǎng)裂面積很大，就得罩面。但罩面如應(yīng)用熱瀝青，因粘度大不能滲入所有縫中，油量小蓋不住裂縫，油量大則又引起泛油，產(chǎn)生新的病害。如果應(yīng)用乳化瀝青，少則不起作用，多則流淌，效果也不理想。

嚴(yán)重龜裂的路面采用方法是挖補(bǔ)和單雙表處，不但費(fèi)用大，還影響美觀。為了防止反射裂縫和網(wǎng)裂的發(fā)展，我們應(yīng)用了土工合成材料。又引起泛油，產(chǎn)生新的病害。如果應(yīng)用乳化瀝青，少則不起作用，多則流淌，效果也不理想。

在某市環(huán)路道路工程施工過程中，由于鐵路箱涵引道為現(xiàn)狀，所以鐵路箱涵引道采用蓋被處理方法。處理方法如下：

（1）加鋪瀝青混凝土前更換破碎板，采用同標(biāo)號(hào)早強(qiáng)混凝土澆筑。

（2）修補(bǔ)和填封裂縫，鑿平板塊錯(cuò)臺(tái)部位，壓漿填封板底脫空，清除舊混凝土面層表面松散碎屑、油跡。

（3）剔除板縫中失效的填縫料和雜物，將縫內(nèi)灰塵吹凈，填入高標(biāo)號(hào)水泥砂漿封縫。

（4）在舊混凝土路面鑿毛，清洗干凈，均勻噴灑改性熱瀝青透層油（0.4 kg/m2～0.6 kg/m2），然后再鋪設(shè)土工布;為使土工布浸透瀝青后形成密封防水層，土工布應(yīng)能充分吸收在舊路面噴灑的熱瀝青，并達(dá)到飽和，再灑布粘層油（0.4 kg/m2～0.6 kg/m2）。土工布的厚度≤2.0 mm為宜，單位面積質(zhì)量不大于200 g/m2。并最后鋪筑≥6 cm厚粗粒式瀝青混凝土和4 cm厚中粒式瀝青混凝土，總厚度必須≥10 cm。在鐵路箱涵引道工程中采用鋪設(shè)土工布，具有如下特點(diǎn)：

1）利用土工布增強(qiáng)土體的抗拉強(qiáng)度和抗變形能力，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以改善土體質(zhì)量。

2）有效的將集中應(yīng)力擴(kuò)散，傳遞或分解，防止土體受外力作用而破壞。

3）具有較高的抗拉強(qiáng)度和抗撕裂強(qiáng)度，以及良好的延伸性等物理力學(xué)指標(biāo)，同時(shí)具有較高的耐生物、耐酸堿等化學(xué)穩(wěn)定性。

4）防止上下層砂石、土體及混凝土之間混雜。

5）施工方便由于材質(zhì)輕、柔，故運(yùn)送、鋪設(shè)、施工方便。

（5）施工效果：

1）在有裂縫的基層頂面鋪設(shè)土工網(wǎng)格，能夠改變?yōu)r青層的溫度應(yīng)力分布，大幅度減小裂縫頂部瀝青層的應(yīng)力集中，從而阻礙裂縫的反射作用.土工網(wǎng)格模量的變化對(duì)瀝青層的應(yīng)力影響不大.裂縫處土工網(wǎng)格承受的拉應(yīng)力較大，且隨土

工網(wǎng)格模量的增大而增加。

2）土工網(wǎng)格的防裂作用實(shí)質(zhì)是一種隔離功能，它分隔了有裂縫的基層和瀝青面層，避免瀝青層直接處于裂縫尖端的應(yīng)力集中區(qū)域，而由網(wǎng)格本身承受較大的拉應(yīng)力，從而阻礙了裂縫的迅速擴(kuò)展。

總之，土工合成材料在黑色路面養(yǎng)護(hù)上具有一定的適應(yīng)性，也是黑色路面施工和養(yǎng)護(hù)的一種新材料。土工織物在公路上應(yīng)用量比較廣泛，還可以用于橋頭跳車、軟土基、邊坡等領(lǐng)域，是一項(xiàng)新型筑路養(yǎng)路材料。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹東偉，郝大力，韓瑞民.土工網(wǎng)格加強(qiáng)瀝青砼路面的力學(xué)分析[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào)，2000（1）：47-52.

[2]許偉峰.土工合成材料在瀝青砼路面中的應(yīng)用[J].交通世界（建養(yǎng).機(jī)械），2011（1）：238-239.