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金利复合材料有限公司
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山西土工格栅的应用及作用机理土工格栅的应用很广泛，在水利工程、工民建工程和公路工程均有着大量应用。公路方面主要集中在以下方面：1）布置在沥青混凝土面层以下，减少反射裂缝、提高抗车辙能力和增加抗疲劳性能。2）应用在粒料基层中间以防止产生过大的 变形和疲劳破坏。3）土方路基施工中软弱地基的处理，保证路基承载能力，减少土方工程量。土工格栅的作用机理如下：1）格栅表面与混合料的摩擦作用。2）混合料对格栅筋肋条和节点的被动阻抗力作用。3）格栅上的孔眼对混合料的锁定作用。2．课题的提出改建路面结构设计，很大程度上取决于原路面的状况。土工格栅放在什么位置，起什么改善作用是值得研究的问题。本项目将结合豫20线茨沟至舞阳界段改善工程，将土工格栅放在基层下部，主要解决土工格栅材料选择、含有土工格栅的改建路面结构力学分析、施工工艺等方面的问题。为路面改建工程中合理应用土工格栅提供科学依据。近年来，国内外也进行了相关的研究，但大都是针对以上三个方面，没有进行以下研究：传统理论与有限元相结合的研究、各种土工材料性能及其对比的研究、土工格栅应用于基层以下的研究、土工格栅对路基加宽新旧结合部的研究。
山西钢塑土工格栅
钢塑加筋山西土工格栅是由钢塑加筋带经新颖工艺复合而成, 由于此产品表面延压成具有规则的粗花纹, 铺设于换填土层中承受了巨大的抗应力和与填土之间的摩擦力, 整体上限制了地基土的剪切, 侧面挤出及隆起, 由于加筋土垫层的刚度较大, 有利于上部基础荷载的扩散并较均匀地传递, 分布到下卧软土层上, 较好地提高了地基的承载力, 由于加筋土垫层的作用, 加大了压缩层范围内地基的整体刚度, 有利于调整地基的变形, 使用了钢塑加筋山西土工格栅而形成的加筋土复合垫层属于柔性结构物, 能很好地吸收地震的能量, 故其抗震性能好。
设计应用
当山西土工格栅应用于软基处理时，在依据地质状况确定加铺格栅的位置和层数的同时，还应根据路基填土高度确定山西土工格栅的设计强度。
当填土高度大于4m时，山西土工格栅满足行业标准的要求即可，纵横向极限拉力应不小于20kN/m
当填土高度在3-4m之间时，山西土工格栅纵横向极限拉力不小于40kN/m
当填土高度小于3m时，山西土工格栅纵横向极限拉力不小于50 kN/m，伸长率小于4％，建议采用GSZ60-60型山西土工格栅当山西土工格栅用于路基填挖结合部时应采用双向不低于40 kN/m的山西土工格栅，宜采用GSZ60-60型山西土工格栅
当用于旧路加宽新旧路结合部位时，借鉴沈大高速公路扩建使用格栅的方法：凡填高大于3米的路基，在距路基封顶20㎝处加铺钢塑复合格栅，采用纵向（垂直路线方向）极限拉力大于或等于60 kN/m，横向（平行路线方向）极限拉力大于或等于20 kN/m的钢塑复合格栅，伸长率≤4％。
山西玻纤格栅施工方法 1、璃纤维土工格栅的层位 (1)路面面层 对新建沥青混凝土路面，玻纤格栅可置于半刚性基层与下封层之间，也可置于下封层与沥青面层之间。 对新建水泥混凝土道路路面，玻纤格栅应置于半刚性基层与刚性水泥混凝土路面层之间。 对旧沥青路面补强，可采用喷油法、锚固法、自粘法在原路面上铺设玻纤格栅。也可在原路面上做20mm-30mm细粒式沥青混凝土找平层，再铺设玻纤格栅，然后加铺沥青混凝土面层，厚度宜为60mm-100mm。 对旧水泥混凝土路面补强，可采用自粘法和喷油法在原路面上铺设玻纤格栅，也可在原路面上做20mm-30mm细粒式沥青混凝土找平层，再铺设玻纤格栅，然后加铺沥青混凝土面层，厚度宜为60mm-100mm。 新建路面面层均可采用锚固法、自粘法进行施工。 (2)基层 基层采用玻纤格栅，铺设位置宜放在基层的底部，采用锚固法施工。 (3)路基 玻纤格栅必须铺放在路基较低的1/3处。 玻纤格栅亦可铺放在路基的底部，但下面至少要铺设50mm－100mm厚的砂垫层或铺设土工布。 用锚固法施工。 2、加筋路面的要求 (1)纵向平整度，横向路拱的坡度与平顺性均符合规范要求，若达不到规范要求，则应在加铺之前作出处理。 (2)加铺前须对路面承载力进行评定，若承载力达不到规范要求，或水泥混凝土路面有板底脱空现象，均应作补强处理。水泥混凝土路面的伸缩缝与裂缝应提前清理和填充。 (3)原有路面或基层表面有局部松散、坑洞或扩散型裂缝，均应提前作补强或填充处理，以保持其表面状况完好。 (4)原有路面表面须清扫干净，尘土、松散颗粒及杂物。 3、玻璃纤维土工格栅沥青路面施工方法 (1)锚固法 不带自粘胶的玻璃纤维土工格栅能增强沥青混凝土路面层间连接和防止路面反射裂缝，可采用锚固法施工。但宜先铺设玻纤土工格栅，再洒布热沥青作粘层油，施工方法如下： 粘层油选用AH-70或AH-90重油热沥青，粘层油的规格及质量应符合规范要求，采用专用洒布车喷洒，粘层油每平方米用量约0.4kg-0.6kg。 铺设玻璃纤维土工格栅时，必须要铺设平顺、拉紧，横向搭接长度为80mm-100mm，纵向搭接长度为150mm-200mm。并根据摊铺方向,将后一端压在前一端端部之下。 用50×50×1mm的固定铁皮，要求平整不翘角，周边宜做倒角处理，2英寸钢钉(优质水泥钉、射钉或膨胀螺钉)。 钉子固定玻纤土工格栅时，先将一端用固定铁皮和钉子固定在已洒布粘层沥青的下层结构上，钉子可用锤击或高压射钉枪射入，再将格栅纵向拉紧并分段固定，每段长度为2-5m。对于水泥混凝土路面，可按伸缩缝间距分段，钢钉位置设入接缝处。要求格栅拉紧时玻纤纵横向均处于挺直、张紧状态。 固定时不能将钉子钉于玻纤上，也不能用锤子直接敲击玻纤，固定后如发现钉子断裂或铁皮松动，则必须予以重新固定。 使用胶轮压路机碾压（胶轮压路机需有洒水装置）。 为防止施工车辆将玻纤格栅和粘层油粘起来，或摊铺机机轮出现打滑的现象，可在粘层油表面洒布石屑,石屑用量为3m3-5m3/1000m2。 大气温度低于10℃或路面潮湿时不得施工。 沥青混合料加铺层施工方法与普通沥青路面面层施工方法一致，但应注意施工车辆不得在已铺设玻纤格栅的路面上急转弯和急刹车。 (2)自粘式玻璃纤维土工格栅直铺法 对旧沥青混凝土路面或旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层时，要首先对旧路面进行清扫，可用真空车或洒水车，保证表面清洁干净。然 后进行旧路面整平，也可先做20mm-30mm厚的沥青混合料调平层。 喷洒AH-70或AH-90重油热沥青，用量宜为0.3kg-0.4kg/m2。 采用专用摊铺车,铺设自粘式玻纤格栅,铺设时应平顺、拉紧。 横向搭接长度宜为50mm-100mm，纵向搭接长度宜为150mm-200mm，搭接重叠方向与沥青混凝土摊铺机运行的方向一致。 使用胶轮压路机碾压（胶轮压路机需有洒水装置）。 铺筑沥青混合料加铺层。 4、土工格栅增强基层及下层路基施工方法 玻璃纤维土工格栅增强基层及下层路基均采用锚固法施工。具体施工方法同路面面层锚固法基本相同,但不需喷洒粘层油。铺设面要求压实、平整。符合相关规范要求。 沿路基横向铺设玻纤格栅，要求平顺，拉紧，横向两端布设玻纤土工格栅的长度要多出2-3m。 横向两端要放砂袋压实。 纵向搭接宽度宜为80mm-100mm，以每段长度为500mm用铁皮和水泥钉锚固，或用铁丝绑扎固定。 两端玻纤格栅翻过压实砂袋后，再用砂袋压实玻纤格栅。 在48h之内用砂平整，压实，以免玻纤格栅被日光照射或雨水淋泡时间过长。随着我国经济的发展和道路交通量的日益增加，沥青路面早期开裂现象作为沥青路面主要病害之一越来越得到重视。许多高速公路使用不到三、四年，已开始大面积修补路面裂缝。目前我国合资兴办的土工合成材料生产厂家的生产工艺也日益成熟，科研和施工单位对土工合成材料的材料特性、力学机理、施工方法等方面都研究出一些初步规律和一套比较成熟的施工工艺。钢纤维、玻璃纤维、玻璃纤维土工格栅作为沥青混合料的加筋材料，日益得到推广和应用。
