玻璃纖維土工格柵(簡稱玻纖網(wǎng))是一種增強(qiáng)公路路面性能的新型優(yōu)良土工基材。玻璃纖維的主要成份屬硅酸鹽,是一種理化性能極其穩(wěn)定的材料。它具有很高的耐熱性和優(yōu)異的耐寒性(一般工作溫度為-100 ~ 280℃),強(qiáng)度大,彈性模量高、化學(xué)穩(wěn)定性好,耐腐蝕,膨脹系數(shù)低,尺寸穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。經(jīng)表面改性并涂膜處理后,改變了玻璃纖維的表面性能,提高了同瀝青的復(fù)合性能,極大地提高了該基材的耐磨性能及抗剪切能力。
主要有以下特性:
(1)高抗拉強(qiáng)度玻璃纖維土工格柵是以玻璃纖維為原料,而玻璃纖維的強(qiáng)度極高,玻璃纖維的強(qiáng)度與重量之比要比鋼大,在20℃時(shí)其彈性模量與瀝青混凝土彈性模量比高達(dá)20:1,為改變裂縫發(fā)展提供了足夠的剛度。
(2)低延伸性玻纖網(wǎng)的應(yīng)力應(yīng)變圖近似一垂直直線,這表明材料具有很高的抗變形能力,斷裂時(shí),其延伸率小于等于4%。
(3)沒有長期蠕變性玻纖網(wǎng)不發(fā)生蠕變,這保證了產(chǎn)品的長期性能。
(4)與瀝青混合料的相容性玻纖網(wǎng)表層涂有瀝青基改性劑與瀝青具有很高相容性。
(5)高溫穩(wěn)定性玻纖網(wǎng)的熔化點(diǎn)為1000℃以上,這保證了在高溫?cái)備仌r(shí)的穩(wěn)定性。
(6)物理化學(xué)穩(wěn)定性經(jīng)特殊表面處理,玻纖網(wǎng)能防止各類物理磨蝕和化學(xué)侵蝕,還能防止生物侵蝕和氣候變化。
(7)嵌鎖與限制作用瀝青混凝土集料能穿過玻纖網(wǎng)方格,形成了一個(gè)復(fù)合的力學(xué)嵌鎖體系,這種限制區(qū)域阻礙了集料的運(yùn)動(dòng),瀝青混合料可以得到更好的壓實(shí),更大的承載能力,并能提高傳荷能力,減少變形。玻纖網(wǎng)在瀝青混凝土中起到了骨架的作用。
玻纖土工格柵特點(diǎn):
1.高抗拉強(qiáng)度:玻璃纖維強(qiáng)度/重量比要比鋼大,其彈性模量與瀝青混凝土彈性模量比高達(dá)20:1,為防止反射裂縫提供了足夠的強(qiáng)度。
2.低延伸率:玻纖土工格柵是玻璃纖維為原料,具有很高的彈性模量和抗變形能力,斷裂延伸率小于4%。
3.熱穩(wěn)定性:玻璃纖維的熔化點(diǎn)在1000℃以上,這確保了玻纖土工格柵在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中承受過量熱的穩(wěn)定性。
4.與瀝青混合料的相容性:玻纖土工格柵在后處理工藝中涂覆的材料是針對(duì)瀝青混合料設(shè)計(jì)的,每根纖維都被充分涂覆,與瀝青具有很高的相容性,從而確保玻纖土工格柵在瀝青層中不會(huì)與瀝青混合料產(chǎn)生隔離,而是牢固地結(jié)合在一起。
5.無長期蠕變:作為增強(qiáng)材料,具備在長期荷載的情況下抵抗變形的能力即抗蠕變性是極為重要的,玻璃纖維不會(huì)發(fā)生蠕變,并保證產(chǎn)品能夠長期保持性能。
6.物理化學(xué)穩(wěn)定性:經(jīng)過特殊后處理劑進(jìn)行涂覆處理后,玻纖土工格柵能夠抵抗各類物理磨損各化學(xué)侵蝕,還能抵御生物侵蝕和氣候變化,保證其性能不受損失。
7.集料嵌鎖和限制:由于玻纖土工格柵是網(wǎng)狀結(jié)合,瀝青混混土中的集料可以貫穿其中,這樣就形成了機(jī)械嵌鎖,限制阻礙了集料的運(yùn)動(dòng),使瀝青混合料在受載荷的情況下能夠達(dá)到更好的壓實(shí)狀態(tài),更好的承重力,更好的載荷傳遞性能及較小的變形。
土工格柵處理軟基的原理:土工格柵處理軟土地基的原理表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1)土工格柵有一定的剛度,從而使上面的負(fù)荷得到擴(kuò)散,提高了地基的承載力;2)由于土工格柵和土工布的抗拉強(qiáng)度大,它的存在可增加路堤的穩(wěn)定性;3)由于格柵能適應(yīng)地基變形,礫石又能與格柵網(wǎng)孔互相鎖合在一起,形成穩(wěn)固的平面,防止礫石下陷,增加地基的抗剪強(qiáng)度,從而防止軟弱地基產(chǎn)生過大或不均勻沉降以致側(cè)向變形;4)砂礫墊層可保證路堤排水良好,砂礫墊層及盲溝形成綜合排水通道,通過上部的路堤荷載作用,可加速軟土地基的排水固結(jié),并在施工階段完成大部分沉降。
土工格柵處理軟基的程序:1)先平整場地,清除表土并排干地表 水,路基兩邊離坡腳1m遠(yuǎn)開上口寬150cm、底寬50cm、深90cm的排水溝,把路基中的水引至排水溝,使基底干硬。在施工中,保證排水溝暢通;漁池地段,對(duì)基底要開溝曬干,用砂礫回填至常規(guī)水位以上。 2)在地基上鋪設(shè)di一層格柵,鋪網(wǎng)從處理地段的一端開始,垂直路線鋪設(shè),并沿線路走向一幅接一幅向前攤鋪。相鄰兩幅應(yīng)相互搭接,搭接長度以不小于20cm為宜,并用尼龍繩呈“之”字形穿綁,使之連為一體。搭接邊用V型釘固定(V型釘?shù)牟荚O(shè)間距不大于1m,V型釘?shù)拈L度以大于25cm為宜),固定前,需注意將土工格網(wǎng)張緊,使之產(chǎn)生2%~3%的伸長。另外,格柵靠近路堤處需有2~3m的回折長度,以利格柵穩(wěn)固。 3)在格柵上攤鋪厚60cm,粒徑3~6cm的礫石。平整后,用輕型壓路機(jī)振碾3~5遍,接著在礫石層上鋪土工布,最后開始分 層填土碾壓。 4)路基土應(yīng)分層填筑并滿足相應(yīng)規(guī)范的要求。另外,運(yùn)料車應(yīng)設(shè)法避免在已攤鋪張拉定位好的土工格柵上直接碾壓,以免對(duì)格柵產(chǎn)生推移作用。 5)施工過程中,要注意地表沉降儀的埋設(shè),控制路堤的填土速率并加強(qiáng)沉降和側(cè)向位移的觀測,防止路堤失穩(wěn)。