土工布在沥青道路防止裂缝中的应用

摘要：烧毛土工布在防止高填方路段、桥头路段沉降裂缝、基层反射裂缝等实际应用中，具有优良的性能，可以提高路面质量。

关键词：土工布特点；施工技术；应用、经济分析

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

一、土工布的主要特点及作用机理

(一）、主要特点

1、耐高温：沥青混合料摊铺时温度达150℃左右，故要求夹层材料在此温度下不能收缩或熔化。泰安九州无纺土工布以聚脂为原料，熔点高出230℃，性能稳定。

2、抗拉强度高：织物抗拉强度应不低于400N／5cm，并具有在路面使用年限内土工布的抗老化性。

3、吸附性好：正常施工方法是先在基层上均匀喷洒沥青粘结层，再铺上土工布，然后在其上铺筑沥青面层。热铺面应能吸收织物下的胶油，使其达到饱和，与路面的粘结致密。

（二）、土工布具有防反射裂缝的作用机理

反射裂缝是指道路基层由于某些原因产生了裂缝，而基层裂缝反射传播到面层。迄今研究认为基层裂缝产生有两个方面原因：路基的不均匀沉降，基层材料因负荷或干操而收缩和道路荷载使基层承受过大拉应力，基于上述分析，土工布间层具有下列防裂和缓裂作用：

1、减少面层与基层间的结合力。研究表明，有了间层，原来二层界面处的结合力明显减少。例如G327巨野南环改建工程，下面层试验段7cm沥青混凝土底部拉应力较不设间层时减少20%。虽然界层强度下降，却仍足以防止界面上下的相应位移保持连续。

2、间层为具有较大延伸性材料，基层张裂通过间层可使应力扩展至更宽范围，从而缓解裂缝处的应力集中，也就是说有弹性的间层起到了吸收部分拉伸能量的作用。

3、土工织物用于路面除减裂防裂，还有其他一些积极作用，例如：土工布浸透沥青可防止地表水渗进入基层，使基层材料特性不致进一步恶化，土工布有保温作用，减缓基层降温，铺设土工布先给予预拉，从而降低其在荷载下的拉应力等等。

二、土工布的施工技术

土工布可全幅铺设，也可以局部铺设，土工布还具有防水作用，在此只分析其防裂时施工工艺。

1、施工准备。土工布不要露天存放，防止受潮或紫外线照射下退化，局部设置时要准备剪镕或刀片以裁成需要的宽度。

2、清扫路面或路面基层。将路面清扫干净，路面上的尖锐部位应予以铲除。用沥青砂或灌缝材料填充裂缝处。

3、洒布乳化沥青。乳化沥青质量应符合规范要求，有较好的稳定性，乳化沥青用量应根据试验而定，无纺土工布推荐用量为0.8-1.3kg/m2，沥青洒布宽度要较土工布铺设宽5cm-1Ocm。土工布随粘层油的喷洒同时展开，相距应在30cm左右。

4、铺设土工布。要求平整无褶皱，并及时铺设织物搭接长度宜在10cm-15cm之间，织物破坏和粘贴不好的地方要除去重铺，土工布烧毛粗糙的一面向上铺放。

5、土工布摊铺完毕，用胶轮压路机在上面缓缓的碾压，碾压程度以土工布基层充分粘结为益。

6、碾压完毕，再在上面洒布乳化沥青，用量为0.5-O.8Kg/m2，洒布完成后用3-5mm石屑少量洒布，主要是防止运料车粘带起土工布，造成隔层现象，影响铺筑质量。

7、铺设沥青混凝土层。在土工布铺设后应尽快铺筑沥青混凝土层。建议面层施工厚度不小于4cm，据统计在较薄的层厚下，其效果不能得到保证。然而，防水作用的效果却不受其影响。

三、G327巨野南环改建工程中的土工布应用情况

1、G327巨野南环改建工程，处于夏季多雨、高温的鲁西南地区，加上交通量较大，重载车辆多，因此工程就近采用了泰安九州无纺土工布，路面结构形式为底基层+半刚性基层+土工布+沥青面层。半刚性基层采用5% 水泥稳定级配碎石，施工时由于路幅较宽(20m)而采用两台摊铺机施工。土工布的铺设方式我们做了三种 ：

(1)全幅路面满铺。

(2)在桥头路段、高填方路段铺筑。

(3)基层反射裂缝铺设。基层反射裂缝要清缝，并灌入沥青或其他填缝料，按土工布施工工艺施工。施工纵缝及工作缝也要贴上工布。土工布贴宽为横向80cm,纵向施工缝60cm。

2.G327巨野南环改建工程铺设土工布后得出的结论：

(l)整幅铺设与局部铺设的效果不同，整幅铺设加强了沥青路面受力上的整体联系，其裂缝数量明显少于局部切缝铺设，推荐全幅铺设。

（2）铺设土工布后能延缓由疲劳引起的反射裂缝产生。与没有铺设土工布的对照段比较，用土工布后减少了反射裂缝，路面不规则裂缝几乎设有（但它也不能完全消除反射裂缝）。

（3）裂缝的宽度比没有铺设土工布的地方缝宽明显减小，同时，铺设全幅的路面裂缝宽度又比较局部切缝铺设土布裂缝小。

(4)用沥青粘层油铺设的土工布层对减少表面水透入路面是有效的。可以发现使用这种措施后，唧泥现象明显减少很多。

四、经济可行性分析

实验资料及国内外使用结果表明，土工布有缓裂、防裂和减轻路面水渗透的作用，达到延长道路使用年限3-6年，提高道路完好率，降低道路维修成本的目的，我们进行了一下对比分析。同样的施工方法，我们没有使用土工布的道路在一年以后已经出现反射裂缝，使用土工布的道路同样的时间还没有发现反射裂缝，资料显示使用土工布可使道路的寿命延3年，这个结论有待于进一步观察。但是，土工布的延缓道路裂缝防裂的效果已经明显表现出来，今后的使用情况需进步验证。

结束语:

经过G327巨野南环改建工程中采用泰安九州无纺土工布的实践，我们发现使用土工布的路段较少出现反射裂缝，而未采用土工布的路段则不同程度出现一些反射裂缝。在沥青面层与半刚性基层间铺设无纺土工布界面层，与传统的加厚沥青面层减少反射裂缝相比较，既可节省投资，又能有效改善路面的使用性能。目前无纺土工布已在我国广大地区使用，均获得良好的效果，应该说土工布的应用技术在道路施工中的使用会随着理论及实践中的成熟，而获得越来越广泛的应用与推广。

参考文献

公路土工合成材抖应用技术规范（JTG/T D32-2012).人民交通出版社,1998

土工布合成材料工程应用手册，中国建筑工业出版社.1998

全国第八届土工合成材料学术会议论文集.合成材料工程协会.2012

作者简介：桑贤克（1976-）男，山东菏泽人，高级工程师，大学学历，毕业于山东轻工业学院硅酸盐工程专业，研究方向为公路与桥梁工程。