土工格室对级配碎石基层的加固效果

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1、第4期(总第147期)2010年8月中西千盛暑钷No．4(SerioINo．147)CHINAMUNICIPALENGINEERINGAug．2010土工格室对级配碎石基层的加固效果管伟(上海市建设工程安全质量监督总站，上海200023)摘要：土工格室在国内高速公路工程建设中得到了实际应用．并对其加劲效果进行了分析研究。通过某高速公路试验路段，在基层中铺设增强土工格室，与未铺设的作对比．利用现场承载板检测．可见土工格室可使当量回弹模量提高50％以上。再通过BISAR软件反算出路面基层的单层模量．得出土工格室能使单层回弹模量提高2倍以上。利用贝克

2、曼梁弯沉仪．也可得出土工格室使弯沉降低20％以上。关键词：高速公路；柔性基层；土工格室；级配碎石：回弹模量中图分类号：U416．1文献标识码：A文章编号：1004-4655(2010)04-001堋国内对重载交通条件下．级配碎石能否应用于基层还存在疑惑。甚至在低等级道路上也很少用作基层：以往设计级配基本上都是根据经验，没有提出一种合适的级配设计方法：仅仅对级配碎石的粗细集料分界点通过率进行研究．而没有将粗细集料分开进行级配设计研究。连续级配应用较多，骨架更好的间断级配或折断级配研究较少⋯。级配碎石的强度形成主要靠粒料的嵌挤作用．所以对级配的要求

3、更高：施工现场的级配组成要严格满足室内设计配比．就需要保证石料质量的均匀性。从这个意义上讲．级配碎石基层对石料质量的要求。不亚于沥青混合料对石料质量的要求。在国外．用于高等级公路中的级配碎石，都是质量优良、棱角均匀的轧制碎石：而国内的现实是，对级配碎石基层的石料质量未引起足够重视．甚至还不如水泥稳定碎石基层所用的石料．就很难保证级配组成的效果。土工格室作为一种立体网格结构的土工合成材料，由于力学性能好、施工方便和造价低等特点，得到越来越广泛的应用．具有良好的推广应用前景。目前．土工格室国内已广泛应用于路堤加筋、软基处理、边坡防护、挡土墙的修建、

4、管道支撑、桥头跳车的处理、沙漠路基处理、滩涂处理和机场建设等．但在用于加固级配碎石基层方面，还缺乏深入的研究。面对半刚性基层沥青路面不可避免的致命缺点和越来越多的道路损坏．但受传统设计思路的束缚。柔性基层特别是级配碎石基层在国内的高等级公路收稿日期：2010．-06-0114设计中一直没有得到足够的重视和大胆的尝试。本文将对级配碎石作为基层在重载交通道路中的应用技术．以及采用土工格室加劲技术改进和提高优质级配碎石的强度、抗变形能力进行深人研究。1土工格室材料特性土工格室是一种三维立体蜂窝状土工结构c2]．可用塑料或玻璃钢等材料制成．重量较轻．伸

5、缩自如．运输时可以折叠，施工方便；填充土石或混凝土后可构成强大侧向限制的大刚度结构体。目前最常用的有两类：11由土工格栅装配构成的土工格室．大多在工程现场装配．用连接栓或者高强度的合成材料(如HDPE——高密度的聚乙烯绳)。将士工格栅缝合成土工格室。2)由高强度条带聚合物构成的土工格室．由高强度的HDPE条带经过超声波强力焊接而成．格室的深度一般不超过20cm。HDPE条带聚合物具有非常高的强度．根据有关测试结果．其拉伸模量可以达到l000MPa以上．焊接点采用超声波焊接以后也具有较高的强度．因而可以提供很强的侧向限制作用；对紫外线辐射、温度和

6、湿度变化、化学侵蚀、生物侵蚀、冻融变化和机械损伤等外界因素都具有较高的抵抗能力．蠕变也不强烈。交通部行业标准J7I汀516--2004《公路工程土工合成材料土工格室》中列入了塑料土工格室和增强土工格室两大类．增强土工格室是在塑料片材中加入钢丝、玻璃纤维、碳纤维等筋材组成的复合片材，通过插件或扣件等连接而成。展开后是蜂窝状的立体网格。格室中圄彳放薯张管伟：土工格摩对级配碎石基层的加固效果2010年第4期未展开时，在同一条片材的同一侧，相邻两连接处之间的距离为连接距离。增强土工格室的结构如图1所示。插销图1增强土工格室示意图A点大样图2试验路段结构

7、和现场检测数据对比以某高速公路的K91+900。K92+019的级配碎石基层中铺设增强土工格室(以下称“结构B”)作为本研究试验路段．同时在邻近路段铺设不加土工格室的级配碎石基层(以下称“结构A”)。进行对比验证。试验段的结构组成见表1。表1试验段的结构组成结构A试验段结构B试验段上面层f5cm)AC一13C(SBS)中面层(6em)Sup一20(SBS)下面层(8cm)Sup-25底面层(9cm)Sup-25(gi历青)上基层(15cm)级配碎石土工格室+级配碎石下基层(15em)级配碎石土工格室+级配碎石底基层(16Cirri)级配碎石两者

8、路面结构相同．基层厚度及所用级配碎石完全相同．只是结构B的下基层和上基层中加入了土工格室。沥青面层设计中。均使用TSuperpave设计方法。与路面基