摘要：本文簡述當前瀝青混凝土路面發展的現狀，從瀝青混凝土路面存在的問題和產生的原因，探討土上合成材料在延緩反射裂縫的產生和減少瀝青路面車轍形成方面的作用。

　　關鍵詞：土工合成材料;瀝青混凝土路面;應用;反射裂縫;車轍

　　Abstract: this paper briefly describes the current development of asphalt concrete pavement, the current situation of asphalt concrete pavement from the problems and the causes of, this paper discusses the soil synthetic materials in delaying the cracking of the reflection and reduce rut formation asphalt pavement of the role of.

　　Keywords: geosynthetic materials; The asphalt concrete pavement; Application; Reflection crack; rut

　　中圖分類號：TU528.42 文獻標識碼：A 文章編號：

　　近年來，我國使用瀝青鋪面的高等級公路不斷增加，在城市的舊水泥路面上鋪設瀝青面層也越來越多。因此，希望延長道路的使用壽命和降低在舊水泥路面上鋪設瀝青路面的成本成為了路面工程中的一個重要課題。而這種路面主要出現的破壞—裂縫和車轍，嚴重影響了道路的結構性能，大大縮短了道路的使用壽命。

　　1裂縫和車轍產生的原因

　　(1)路面體一般由面層、基層、底基層組成，路面所受應力一般有兩種類型，由于溫度變化而產生的應力和由于交通荷載作用而產生的應力。裂縫是瀝青混凝土路面低溫時的主要病害，其主要形式是溫縮裂縫和疲勞裂縫，這些裂縫在基層已有裂縫的地方更容易產生。半剛性基層上瀝青面層或水泥混凝土路面上瀝青加鋪層反射裂縫形成的主要原因有：

　　①溫度導致的熱脹冷縮效應使得半剛性基層或水泥混凝土路面的裂縫或接縫處產生應力集中導致瀝青鋪設層在此處沿己有的裂縫開裂。

　　②基層的水平落差造成瀝青鋪設層承受剪切與彎曲的多次反復作用，引起疲勞開裂。

　　③瀝青的老化和面層彈性下降。

　　④土中的凍融效應。

　　⑤所用材料及施工工藝不當。

　　(2)車轍是瀝青混凝土路面結構在行車荷載反復作用下產生豎向永久變形的結果，這種變形主要發生在高溫季節，是瀝青混合料高溫穩定性不足在重交通道路上的反應。通過車轍試驗的車轍形成過程可觀察到，當荷載開始作用時，首先出現變形和流動的是瀝青和瀝青膠漿，由于局部材料支撐能力的喪失，礦質骨架在粘結力比較微弱的情況下維持穩定;隨著瀝青及膠漿的流動，在加上瀝青的潤滑作用，礦料骨架逐漸被破壞，在體積不變的情況下，礦質骨架失穩，車轍加速形成。特別是采用半剛性基層的瀝青路面結構，瀝青路面竣工初期在結構內部形成了一定的空隙，在高溫和車輪荷載反復作用下，瀝青混凝土逐步被壓密，空隙逐漸減少，直到瀝青混凝土體積不再減少，這是車轍形成的初始階段。然后，在車輪荷載的反復作用下，瀝青混凝土發生累積變形，車輪荷載作用多的地方不斷下凹，并向兩側擁擠，使得車輪荷載少的地方逐漸隆起，這是車轍形成的第二階段也是主要階段。

　　2土工合成材料鋪設的技術作用

　　防止基層裂縫反射到面層，傳統的方法是設計足夠的厚度，延遲裂縫出現或在出現的裂縫中灌注瀝青。還研究了其他的方法，如在面層瀝青混合料中摻入改性瀝青增加路面層的變形性;混合料中摻入合成纖維改善路面的抗拉強度。近年來，國內外作了不少的研究且證實的一種有效技術是在基層和面層間鋪設土工合成材料(無紡織物、有紡織物、土工格柵)作界面層。

　　(1)使用土工格柵鋪設可減少瀝青層內的應力集中，增強該結構抗變形能力。據分析使用土工格柵有以下三種作用：①加筋作用;②消解應力集中作用;③大應變下承力作用。

　　土工格柵在瀝青混凝土中與其共同承受拉應力，并與混凝土相互嵌擠，限制了混凝土移動，增強了其整體性。由于連續網格作用，有效地擴散了應力和應變，減少了彎拉應力，增大了抗剪強度，控制或延緩了裂縫的發生和擴展。土工格柵在裂縫出現之前主要起到消解應力集中的作用，裂縫出現后，則土工格柵大應變下承受應力作用，阻止裂縫擴展。土工格柵加入瀝青混凝土后，除了承受和擴散應力、應變作用外，由于其連續的網孔與混合料相互嵌鎖，限制了集料移動，保持了瀝青混凝土結構的整體性，增加了其高溫抗變形能力，減少了路面車轍。這實質上是控制了車轍形成的第二階段。

　　(2)土工織物對瀝青路面的作用，其機理非常復雜，它由以下幾項來確定：土工織物、瀝青混凝土、瀝青浸注、表面結構及施工方法。鋪設土工織物間層可具有下列緩裂或防裂作用：

　　①減少面層與基層間的結合力，使面層最大拉伸應變減少。

　　②間層為具有較大延伸性材料，基層拉伸通過間層可使應力擴展至更寬的范圍，從而緩解裂縫處的應力集中。

　　③土工織物浸透瀝青油可以防止地表水滲進入基層，使基層材料特性不致于進一步惡化。

　　④土工織物有保溫作用，減緩基層降溫。

　　3土工合成材料的選擇

　　從以上兩類土工合成材料的鋪設技術作用可以看出，瀝青混凝土鋪設路面應用土工格柵從機理上講，主要是利用材料的抗拉強度和抗拉模量阻l丘裂縫向路面延伸，減少路面車轍的形成，因此要求其強度高，延伸率小。經過理論和實踐證明應用于瀝青混凝土鋪設路面土工格柵中的玻璃纖維格柵抗拉強度大，單根材料直徑較小，不易形成隔離層，而且熔點溫度達1 ooo0c是格柵中最為理想的防裂加筋材料。土工格柵由于制造過程中經過了定向拉伸，使聚合物分子沿拉伸方向定向排列，加強了分子鏈間的聯結力，大大提高了其拉伸強度(可較未拉伸前提高s-to倍)，而伸長率卻只為原板材的ions%其技術要求見表1

　　表1土工格柵材料技術要求

　　而土工織物的抗拉強度一般較小，其主要起隔離作用，因此一般要求材料有一定的強度，同時延伸率在一定范圍。另外對土工合成材料，要求既不能過薄，也不能過厚，過厚易導致上下層結合不好而出現剝離現象，同時要求土工織物耐170℃以上高溫，否則受瀝青混凝土攤鋪時高溫影響，土工織物材料性能會發生明顯變化，從而影響工程質量。土工織物中的針刺聚酷長絲無紡土工布能忍受220℃的高溫而不發生明顯的收縮，而且具有較高強度及高延伸率的性質，也具有防紫外線、耐凍融性、耐化學試劑性，是土工織物中最為理想的防裂、防滲、防凍材料。同時土工織物最大負荷延伸率也是一項重要指標，但目前缺乏成熟的

　　經驗，延伸率指標很難確定。其主要技術要求見表2：

　　表2土工織物材料技術要求

　　4施工過程控制重點

　　應用土工合成材料防治路面裂縫，路面的結果型式及厚度不應因加鋪了土工合成材料而改變。

　　(l)施工前應將基層表面整平，若為舊水泥混凝土路面，要視板的破壞情況分別采取措施整治;若為舊開裂瀝青混凝土路面也要填灌裂縫，整平可在表面上鋪一整平層以滿足平整度要求。

　　(2)土工合成材料鋪筑時，應先將一端用固定器固定，然后用機械或人力拉緊，張拉伸長率宜為1.0-1.5%，并用固定器固定另一端。

　　(3)土工格柵橫向應搭接8~lOcm，并根據攤鋪方向，將后一端壓在前一端部之下;縱向應搭接5~8cm;土工織物橫向應搭接4~5cm，并根據攤鋪方向，將后一端壓在前一端部之下;縱向應搭接4-5cm.橫向搭接處應采用固定器固定，縱向可以直接用粘層油粘結。

　　(4)灑布粘層油時應注意用量，每平方米用量約1-1.2kg攤鋪瀝青混凝土面層按施工規范進行，做到碾壓密實，無明顯輪跡，厚度控制均勻。

　　5結束語

　　在瀝青混凝土加鋪層下鋪設土工合成材料，延緩反射裂縫的產生和減少瀝青路面車轍形成的效果非常明顯，根據不同的工程情況選擇不同的土工合成材料是工程應用成功的關鍵。必須從設計、施工、原材料采購及合成材料等方面加以重視，這樣才會更有利于土工合成材料加筋技術的快速合理發展。