1、附件公路士王合成材料应用技术规范JTJ/T 019-98 条文说明编制说明本规范是根据交通部公路管理司交公路发0994J1265号文件的精神要求编写的，旨在规范和推广土工合成材料在公路工程中的应用。在得到编制本规范的通知后，即着于编写组的组织工作。在广泛调查各单位研究应用土工合成材料的基础上，组成了以交通部重庆公路科学研究所为主编单位，长沙交通学院、河南省交通厅、江苏省交通科学研究所为参编单位的编写组。编写组成立后，经历了编写初稿、召开征求意见会、函征专家意见、送审稿审查、报部审批等阶段的工作，于1998年底完成了本规范。规范共8章25节，其内容基本上概括了土工合成材料在公路工程中应用的主要项
2、目。其中，第4章总则、第二章术语和符号、第三章路堤加筋、第五章过滤与排水由交通部重庆公路科学研究所编写;第四章台背路基填土加筋由长沙交通学院编写;第六章路基防护、第七章路面裂缝防治由河南省交通厅编写;第八章施工质量管理与检查验收由江苏省交通科学研究所编写。整本规范的统稿与审稿由交通部重庆公路科学研究所承担。在编写的初期，长抄交通学院对第三章路堤加筋提供了平面滑动稳定验算的一些资料。规范对土工合成材料应用于工程的设计、施工、质量检查与验收等都作了较为具体的规定。土工合成材料包含的范围广泛，其工程应用是项不断发展完善的新技术。一方面新型材料不断推出，另一-方面应用的领域不断扩展，应用的形式在不断更
3、新，应用的实践和理论也存在较大差异。有的项目实践较多，如路堤加筋，且建立了一套相对成熟的设计计算方法;有的项目虽在实践中广泛应用，也有相应的计算理论，但应用时很少进行设计计算，如过捷、与排水;有的经实际应48 用反映出有较好的效果，但基本理论研究还不够成熟，日前还难以建立一套完整的设计计算方法，如台背路基填土加筋、路面裂缝防治、路基防护等。针对这样的情况，在编制本规范时，我们对设计计算方法不够完善的尽量加以完善，对基础理论研究不够的侧重于介绍怎样应用，使能通过本规范促进不断的实践，加以进一步完善。土工合成材料在工程中的应用往往只是一个工程的一项分项内容，因此，在使用本规范时应与相关规范配合使用
4、。对现行规范己编入的内容，如加筋土挡墙、塑料排水板处理软基、排水流量的计算等，为使内容不再重复，本规范未进一步涉及，应用时可参照相关规范执行。本规范编制过程中，得到了许多单位和个人的大力支持和帮助，提供了许多宝贵的资料和意见，在此，编写组表示衷心的感谢。在使用本规范过程中，对规范的意见和建议请函寄交通部重庆公路科学研究所(地址:重庆市南岸五公里，邮编:400067)，以便在修订时参考。49 1总则1. 0.1 目前土工合成材料在公路工程上应用尚无相应的设计与施工部颁标准。为促进这种材料的应用，使设计与施工有章可循，确保工程建设质量，满足生产实践的迫切需要，特制定本规范。1. O. 2 本规范系
5、交通部行业标准，主要针对交通系统的公路工程建设，其它类似工程结构应用土工合成材料可参照使用。1.0.3 土工合成材料所包含的种类很多，每一种合成材料的特点都不间，各有其适用条件和适用场合。因此，应用土工合成材料时，必须根据应用目的和具体的工程结构进行材料选择。选择的原则规定于各章节中。土工合成材料对某些强酸性物和强碱性物反应较敏感。国外有关试验表明:聚丙烯材料浸泡在pH=12.3的氯化钙榕液中，强度降低约9.5%;浸泡在pH=3.0的硫酸洛液中，强度降低约12.2% ;聚脂纤维带浸泡在pH=12.3的氯化钙十0.03%FeS04溶液中强度降低达25%，浸泡在pH=10的CaC03溶液中强度降低
6、约10%。因此应对与土工合成材料直接接触的土料加以限制。根据国外试验成果并参照公路加筋土工程设计规范条文说明第3.2.3条作出了此规定。1. O. 4, 1. O. 5 土工合成材料的设计应符合安全、适用、经济的基本原则。由于它有别于一般的土石方工程，因此，为达到预期的设计效果，应做好施工前的准备，精心施工。1. O. 6 在一些工程中，土工合成材料往往发挥多种功能，如在软基上路堤底部设置土工织物，其兼有过滤、排水、加筋、隔离等多种功能，此时应视设置土工织物的目的和其发挥功能的大小确定相应的设计计算内容。1.0.7 为配合本规范的应用，规范土工合成材料参数测试方法，50 在编制本规范的同时，编
7、制了公路土工合成材料试验规程(JTJ/T 060)。在使用时，规范和规程应相互参照。1. O. 8 士工合成材料应用于公路工程中，只是应用材料的变更以及由此而带来的某些结构型式变化。对于公路工程中的一个完整结构，其设计、施工及有关测试方法尚应符合相关规范的规定。51 2 术语和符号2. 1术语2. 1. 1 土工合成材料品种多，选用基材复杂，制造方式也千差万别，因此，很难从某一角度(如基材种类、制造方法、组成型式或作用等)给土工合成材料下一确切定义，其分类也存在同样困难。本定义是按目前的普遍认识和习惯名称解释和划分的。土工合成材料可分为土工织物、土工膜、特种土工合成材料和复合型土工合成材料等类
8、型，如表2.1.10 表2.1.1土工合成材料分类工料土材种成特合 成料A口工土材f织造(有纺)(经纬编织I (woven) l针织土工织物.:(-U.bM，r-:r:.II针刺粘结1非织造(无纺)I ! (;o:e) / 1热粘1 、化粘沥青土工膜土工膜聚合物主工膜土工格栅r有反滤排水点模袋(FP)|无反滤排水点模袋(NF)r机制模袋排水点混凝土模袋(CX)J饺链块型模袋(RB)土工模袋-问F=子(do一dL)2= 2. 36P(do一di)/APz应小于刺破强度，故得式(3.2.3-1)。对式(3.2.3-2)作如下说明:根据应力扩散理论，在土层表面作用的均布荷载，在深度h处的扩散面积为A
9、 = 2(B十2htg的(L十2htg)由于扩散角不易确定，实测表明:tg=0.50. 7，这里取tg=0.6，则得A = 2(B + 1. 2h)(L十1.2h) 根据Giroud等的研究，对般车辆B= IP石;对重型施工设备L = O. 707B 55 B = Jl.il石不L = o. 5B 考虑到目前高等级公路施工机具多为重型施工设备，对典型的重型施工设备，户，=620kPa，从而得式(3.2.3-2)。3.2.4 同刺破强度一样，顶破强度也是考虑施工而提出的要求。同Mollen顶破试验相似的原理，可导出织物所受的顶破力为PD=吨川dso一仙uqu为织物下土体承载力，由于该值不易准确确
10、定，为此建议采用公路桥涵地基与基础设计规范)OT024)规定的容许承载力取值。取安全系数为3，同时采用CBR顶破试验之值，则可得式(3.2.的。3.2.5 土工合成材料除应满足设计要求外，还应能经受施工荷载和机械的损伤。土工格栅和土工网均为网眼结构，受施工场地填方土料的影响较小，故条文中仅对土工织物作出了规定。施工条件对土工织物造成的影响，国内的研究不多，国外对有关施工条件对土工织物造成损坏的程度进行了研究，条文考虑到国内的实际情况结合国外的研究成果而规定。3.2.6 设计抗拉强度的取值一般以某一应变量对应的强度为标准，这一应变量值目前国内外尚未取得共识。国外大多规定取应变量5%时的拉力作为设
11、计值;也有取应变量10%的拉力作为设计值的路堤，仍未发现过大的变形。我国公路软土地基路堤设计与施工技术规范)(jT017)则规定取应变量为10%的拉力作为设计值。但随着土工合成材料配方及生产工艺的改变，低应变的土工合成材料大量出现，如国产的土工格栅，其拉断时的应变量不足10%。因此单一的应变指标控制设计拉力，不能全面反映土工合成材料的发展。根据国内外有关试验，在实际工程中土工合成材料的强度主要受施工机械破坏及材料蠕变的影响。考虑这些因素，参照国外有关经验数据，给出了条文的有关规定。3.2.7 土工合成材料与土的界面摩擦系数有两种试验方法测定，即(1)剪切试验，(2)拉拔试验。我国长江科学院比较
12、了两种试验方法的结果，两者相差不大，但剪切试验成果比较稳定、易做，故56 从简单出发规定采用剪切试验。国外许多试验表明，加筋材料与士的界面摩擦系数fGS满足(2/3)tgOTJ018)、公路路基设计规范(.J TJ 013)、公路沥青路面设计规范OTJ014)、公路水泥棍凝土路面设计规范OTJ012)、公路隧道设计规范OTJ026)等中，己对相应排水结构设计的有关内容作了明确规定，本节不再重复。土工合成材料用于过滤和排水多为增强和改善过滤结构和排水结构的过滤排水能力，因此本章只对士工合成材料的过滤和排水能力提出相关的计算方法和要求。65 5.2过溜设计5. 2. 1 过滤设计以过滤准则为设计原
13、则。过滤准则包括挡土准则、透水准则和淤堵准则三个方面，即要求土工合成材料既能挡土，又不致在长期使用条件下由于土中细粒流入产生过量搬堵而影响其透水性。5.2.2 荷载、渗流、被保护土质情况等均会对土工合成材料的过滤性能产生影响，因此，根据实际工程情况，进行相应的渗透试验或模型试验，建立合适的过滤准则来选择土工合成材料，对重要的工程或结构是十分必要的。重要的工程、结构很难一概而论，因此，在此只原则性提出，没有指明哪一级工程，哪一种结构。过滤准则的研究至今已有20多年的历史，其间国内外不断提出许多新的和改进的过滤准则，发展趋势由简到繁，考虑的因素越来越多。总的看来，静荷单向水流下的过滤准则较为成熟，
14、动荷或双向水流下的过撞准则还处于研究阶段。在此提出的三方面要求式(5.2.2- 1) (5.2. 2-3)J主要针对静荷单向水流，即水总是从被保护土体流入土工合成材料的情况。对静荷单向水流下的过滤与挡土准则，具有代表性的在国内工程中应用较多的是美国陆军工程师团准则(也称Calhoun准则)、Giround准则和德国土力学及基础工程学会准则(也称Heerten准则)。三个准则一种比一种考虑的因素更多，更为周到合理。Giround准则考虑了被保护土颗粒级配情况和紧密情况;Heerteen准则则将被保护土分为有问题土和稳定土两大类，并考虑原土粒级配情况;Calhoun准则只将士简单地分为粗粒土和帖粒
15、土，用织物孔径和土颗粒径的大小对比来建立挡土准则。这三个准则中，Calhoun准则简单，物理概念明确，在我国工程中得到广泛使用。由于其一方面假定被保护土都是均质的(不均匀系数Cud1S;其二是以渗透系数表示的准则，要求织物的渗透系数kg大于土渗透系数ks的某一数值，如kgAkso美国联邦公路局取A= llO，法国土工织物与土工膜委员会取A=(103lOS)Tg(Tg 为织物厚度)。郭庆国(1992)研究了三种土工织物渗透系数随压力的变化，得出压力由O1600kPa，渗透系数平均减少14.8倍。综合分析各研究情况，参考土工合成材料工程应用于册的建议，认为对新的土工织物取儿lOk，比较合适。在淤堵
16、准则方面，美国陆军工程师团曾利用不同种类的元粘性士和士工织物进行了梯度比试验，得出GR3的梯度比准则。虽然国内外一些研究者对具体的取值及试验结果的实用性等提出异议，但目前它仍然是国际上判断织物淤堵的一项通用指标，可在一般工程设计中应用。对于比较重要的工程，仍以采用长期的渗透试验来确定更可靠。对动荷及双向水流下的过滤准则，尽管也提出了一些研究成果，但由于其受力条件及水流情况的复杂性，始终未得出比较通用的过撞准则。一般认为，由于这两种情况使土工织物所处环境更为恶劣，对织物滤层的要求应更为严格，而且以采用较厚的无纺织物并与砂层相结合的措施较为合适。对公路工程而言，双向水流情况较少(一般仅在沿河护坡工
17、程及沿河挡士工程中遇到)，动荷作用也不大，因此，没单独提出要求。在沿河挡护工程中，土工织物捷层不会单一暴露在外，而往往是其上有块石或混凝土块覆盖层。据王殿武(1992)的研究结果，在此条件下，可取090d1S反滤均匀:09s20占12.5%。综合各种情况，取安全储备Fd=10以考虑淤堵对排水能力的影响。69 由于土工织物的厚度不大，受压后变得更薄，故当渗流是沿着土工织物平面进行时，排水能力较弱。因此，在应用中，往往与其它排水材料(如砂层)配合共同起排水作用。当土工织物、塑料排水板等土工合成材料单独作为排水体或在排水体中不计及其它材料或结构的排水作用，只考虑其自身的排水作用排除图5.3.7所示地
18、基压缩固结而产生的水流时，可按下述方法估算地基排出水流量以及要求的土工合成材料导水率。土工叫:LC Bb 图5.3.7排除地基压缩回结水流(1)地基排出水流量qtc的计算5 tc Bb Utc 5Bb q=丁了一=一丁?一(5.3.7-1) 式中:q，c一-tc时刻每一延米地基排出的平均流量(m3/s);5，c一-tc时刻地基的沉降量(m);S-一一地基的最终沉降量(m);Uc一-. tc时刻地基的平均固结度pBb一一路堤底宽。在排水设计时，应以早期固结段的排水量为准，计算时应选用某一特定时刻tc进行计算。tc愈短则对排水层的透水能力要求愈高。路堤荷载施加较快时，可取tc为施工期;路堤施工期较
19、长时，tc可取半个月或一个月，视工程要求而定。当平均固结度U，=35%时，可按以下经验式估算固结度Uc:Ucl笠vtc11/2 I 工E;_11/2 - H2I - H 7r I (5.3.7-2) 70 式中:Cv一一地基土的固结系数(m2/s);H一一一地基土排水距离(m)，单面排水时，取全部土层厚度，双面排水时取土层厚度的一半。由于排水层在水平两方向都可以排水，故取一半底宽Bb/2计算。排水层各点流量不一样，在堤中线点A为零，在堤脚C处最大，按中点B处平均流量考虑。这样需由土工合成材料排出的平均水流量qtc为qtc =旦z旦立主E4 4tc (5.3.7-3) (2)水流水头损失!J.h
20、g的计算必g-三式中:s一一水头损失系数，可取为o.050. 1; P一一沿排水层长度Bb/2，土工合成材料所受附加应力差(kPa) ，可取为堤底附加应力;YW一一水的重度(kN/m勺。(3)导水率。要求设计要求土工合成材料的排水能力大于需排出的水流量，从而要求导水率。二主F堕旦旦(5.3.7-4) d 2卢!J.hg式中:Fd 考虑淤墙的安全系数，可取Fd=10; 平加速固结倍数，当只有水平排水层时，=1;当同时有垂直塑料排水板等加速固结的措施时，可取同tc时刻加速固结的倍数;F十一土工合成材料布设方式系数，即沿路堤纵向每一延米上土工合成材料的宽度，当布设方式为满铺时，=1;当为条带式时，卢
21、=(三=BJ/1，B;为一延米上条带宽度的总和。5.3.8 带孔管件中的排水能力取决于可渗入管内的流量和管件71 能够排水的流量。前者与管的长度、断面周长以及管壁上开孔的多少有关;后者与管的断面积(口径)、坡度有关;两者中的小者决定了带孔管件的排水能力。由于管壁非完全透水，存在阻水效应，因此，在计算渗入流量时需将管外径d换算为管壁完全透水的有效管径defolohn(1987)提出def与d间存在def=d.exp(-2)的近似关系。土工织物包裹于管件外，一方面起到了过滤作用，但另方面也起到一定的阻水作用，使已存在的阻水效应加强。其加强的程度主要与织物的透水率有关，无因次流入阻力系数反应了阻水效
22、应的影响。表5.3.8为lohn提出的各种管件的阻力系数值，可供设计时参考取用。参照表中结果，对外包了土工织物的管件，值为o.lO. 2，条文中取为o.lO. 3.以适应更宽的范围。由于表中所列情况不全，国内外所进行的有关测试也不多，故要求有条件时，应根据渗透试验确定所选用的外包土工织物带孔管件的渗入水量或阻力系数。阻力系擞表5.3.8管类型 瓦管1. 62. 3 光滑塑料管(元包裹)o. 42. 6 波纹塑料管(无包裹)o. 020. 04 波纹塑料管(内填d=2mm砾)O. 020. 04 波纹塑料管(外包薄热粘土工织物)0.10. 15 波纹塑料管(外包机械粘合土工织物)0.2 波纹塑料
23、管(外包棕皮)0.2 波纹塑料管(外包泥炭0.3 当确定了外包土工织物带孔管件的排水能力后，便可根据当地的水文地质条件、设计确定布设方式和间距等。5.4施工要点5.4.2 土工织物的缝接是将两片土工织物用于提缝纫机缝起来。72 缝接形式有平接缝、丁型接缝和蝶型缝等，如图5.4.2-1所示。缝线可为一道、两道甚至三道，其中以蝶型的强度最高。,.,-, /缝线/二.绍，线- ,. . 111/可( (. ) /- r，y飞缓线+十卡土工织物TTT丁下+牛牛111 / u_斗士王织物LJI士工织物(a)平接缝(b) T塑接缝(c)蝶塑接缝图5.4.2一1土工织物缝接方式软式透水管的联结采用绑扎法，绑
24、扎形式如图5.4.22所示。C二才千T寸丁(a) T型接头(b)平接头图5.4.2一2软式透水管的联接方式5.4.3 土工合成材料在日光直接照射下易老化，影响材料的性能，因此，要求放置于不被阳光直接照射和不被雨水淋湿的地点。5. 4. 55. 4. 7 从高处抛掷石块以及施工机械直接在士工合成材料上作业，均可能使士工合成材料受到损伤，影响其性能。73 6路基防护6. 1一般规定6. 1. 1 路基防护设计是路基设计的一个重要内容，有效的防护措施可以保证路基具有足够的强度和稳定性。路基防护主要包括坡面防护与冲刷防护，在路基设计规范中已对此进行了说明。路基设计规范中规定坡面防护可采用种草、铺草皮、
25、植树等防护措施，冲刷防护可采用挡土墙、石砌护坡、石笼、抛石等防护措施。本规范主要涉及土工合成材料的边坡防护问题。6. 1. 2 土工合成材料应用于土质边坡防护最广泛的是拉伸网草皮。这种草皮可进行集中生产，可以任意切割、收卷，搬运方便，草根不易损坏，已广泛使用于游乐园、空地绿化及路基坡面防护，具有草种容易成活、可防护雨水冲刷等优点。已经建成的几条高速公路的使用实践证明拉伸网萃皮具有较好的防护效果。6.1.3一般的沿问路基防护采用挡土墙、石砌护坡等措施。土工合成材料应用于冲刷防护的主要结构形式是软体沉排和土工模袋等。6.2坡面防护6.2.1 土质边坡坡面太陡不利于植物生长，还易受雨水冲刷，因此规定
26、了一定的边坡范围以避免边坡坡面在草皮成活前受到雨水冲刷而出现破坏。岩石边坡坡面防护主要为防止坡面易碎小块岩石的碎落，并不起74 边坡稳定的加固作用;为了防止碎石直接掉下，要求边坡坡度不宜陡于1: 0.3。6.2.2 土工合成材料边坡防护主要有拉伸网草皮、固定草种布和网格固定撒种等三种形式。实际采用时可根据技术经济因素进行选用。6.2.3 草种应选择根系发达、叶茎低矮的品种，草皮厚度和宽度可根据草种、稳定性而定，每捆长度应根据实际需要确定。6.2.4 草皮施工比较简单，但必须保证初期稳定，因此上、下端必须折叠埋入土中，必要时应用木桩固定。草皮养护是保证草皮成活的重要措施。必须经常提水，特别是高温
27、季节。6.2.5 在岩石边坡坡面上用土工合成材料进行防护是一种加固装置，它可以防止岩面侵蚀和防止小量岩面碎石的滚落，且具有美观作用，但没有稳定边坡的作用。6.2.6 土工网或土工格栅存在老化问题，长期暴露于阳光下，其性能(尤其是强度)会大大降低，因此，对裸露式防护方法适用条件作了条文规定的限制。6.2.7 由于裸露式防护的边坡未完全封闭，岩石表面风化可能会存在小量岩崩，因此，条文规定采用拉伸强度较高的土工格栅。埋藏式由于有水泥砂浆封闭，可以根据技术经济比较选用土工网或土工格栅。土工格栅分双向拉伸和单向拉伸两种，双向拉伸一般网孔较小，单向拉伸一般某一方向网孔较大。由于单向拉伸格栅所占面积较大，不
28、利于砂浆的喷护，故推荐埋藏式防护采用双向格栅;但当单向拉伸格栅短边网孔大于25mm时，也可采用。土工网和土工格栅网孔尺寸要求是考虑到防止坡面小量岩石碎落和利于砂浆喷护而提出的。6.2.8 对埋藏式防护的边坡，提出喷护时间的要求是为了使士工网和土工格栅不致因长期裸露影响其强度。坡面排水是保证施工质量和坡面稳定的十分重要的因素，因此，必须认真施工和保证排水畅通。6.3冲刷防护6.3.1 冲刷防护有两种类型。一种是直接防护，以加固坡岸为主要措施;另一种为间接防护，以改变水流方向，降低流速，减少冲刷为主要措施。本规范主要针对第一种。6.3.2 1 土工织物软体沉排在沿河路堤防护中具有十分明显的作用。辽
29、宁省水利水电科学研究所曾对此进行了现场观测和室内反滤试验，提出了许多实用性研究成果。3 排体材料应具有挡土功能，因此，要求其孔径满足第E章式(5.2.2-1)的挡土要求。4 排体宽度按冲刷要求推导而得。5 土工织物软体沉排可能存在排体浮动、压块沿排体滑动、排体连同压块整体沿坡面滑动三方面的稳定问题，因此，提出对这三项稳定性的要求。三项稳定性计算式根据极限平衡推导而得。6 施工应保证稳定，端部应有锚固措施。6.3.3 土工模袋状p1 土工模袋护面结构具有以下优点:1)强度高F2)抗冻性强(可耐-40C低温); 3)可以按工程要求预制成不同大小、不同厚度和各种几何形的可以保证成型后块体紧贴地面，尤
30、其适合于复杂起伏地形;5)可以水下施工，无需作围堪或断流。2 土工模袋的技术指标是保证模袋强度的重要措施。土工模袋的品种有:有反滤排水点的模袋、无反滤排水点的模袋等品种。充填材料可用混凝土和水泥砂浆，其强度不一定要求很高。在此规定谁凝土达到C10，水泥砂浆达到M2.503 坡商过陡，容易导致模袋失稳，在水下施工水流太快，模袋76 充填困难，在此规定一定的边坡坡度和水流速度。4 模袋缝制应注意以下几点:1)每个模袋的尺寸应预留经纬向的收缩损失;2)注料口的数量与位置一般均匀分布;3)两块模袋相邻处应缝上宽约50cm100cm的防渗块。5 模袋要求具有一定的厚度以抵抗护面局部架空时的弯曲应力、防止
31、有风浪时的护面浮动、抵抗水面结冰时的冰推力。采用的模袋厚度应不小于按这方面确定的厚度的最大值。6 模袋置于坡面上，存在沿坡面滑动的可能性，因此条文提出稳定性计算要求。式(6.3.3-4)根据极限平衡推得。8 模袋施工前应进行坡面处理，保证坡面平整，以使土工模袋紧贴于坡面。10 模袋充填混凝土或砂浆的速度比较重要，要求保证充填速度在一定的范围内。太快容易使其中的空气不易排出;太慢，容易出现部分凝固现象。11 渗水管比较重要，在施工时应注意不要墙塞渗水管。12 施工中主要应该保证每一块模袋间能够互相连接以形成一个整体，提高抗冲刷能力。77 7 路面裂缝防治7.1一般规定7. 1. 1 土工合成材料
32、在道路路面工程中的应用主要是减少或延缓反射裂缝的数量，减少沥青路面的车辙，在半刚性基层洒青路面中还可适当提高(底)基层的疲劳寿命。河南试验路有这方面成功的实践。资料认为，土工合成材料放在拥青路面面层上部可减少温度裂缝，放在下部可防止反射裂缝，在(底)基层底部可增加半刚性材料的疲劳寿命。用于沥青路面加筋的土工格栅可分为刚性格栅和柔性格栅两类。刚性格栅由高分子薄片材料加工而成(如英国耐特龙公司生产的Tensar)，柔性格栅是用线材结合成的网状材料(如Hatelit聚醋格栅和法国BayMills公司的玻纤网L1984年3月在伦敦举办了聚合物格栅加筋专题国际会议，英国的S.F. Brown教授、加拿大
33、的R.Haas教授等提出了四篇有关切青混凝土路面采用格栅加筋的研究报告，打开了本领域研究的序幕。1986年11月Brown教授根据北美、欧洲和远东对Tensar格栅的使用效果，在中英公路与城市交通会议上介绍了Tensar格栅的应用情况，认为可减少车辙50%，可防止反射裂缝，沥青面层厚度可减少36%0 1989年R.Haas教授的报告认为采用Tensar格栅、玻纤网是防止沥青罩面层反射裂缝的有效选择。1992年Steinberg总结了美国四个州十多年的使用经验，指出Tensar格栅能减少车辙，加强面层，提高寿命，具有良好的经济效益。日本近几年来在多项大工程中研究采用了英国Tensar格栅和法国B
34、ayMills公司的玻纤网加筋拥青混凝78 士，肯定了它们对防止反射裂缝、减少车辙均有明显效果。我国改革开放引进外资、兴办合资企业以来已经在若干地区建立了格栅和玻纤网生产厂，大幅度降低了材料价格，为应用格栅和玻纤网加筋沥青棍凝土创造了条件。近年来为了利用国产土工格栅和玻纤网加筋沥青混凝土，东南大学、哈尔滨建工学院、长沙交通学院、河南省交通厅、黑龙江省交通厅等单位开展了探索性研究，在材料特性、力学机理、施工方法等方面摸索了一些初步规律，为全面、系统地研究、推广士工合成材料加筋沥青混凝土积累了部分资料。沥青路面新路施工发现基层已经有裂缝，为了减少反射裂缝的影响，可以采用土工合成材料进行处理;对于老
35、路补强，为了减少老路反射裂缝，同样可以采用土工合成材料进行处理。7. 1. 2 应用于路面裂缝防治的土工合成材料主要是玻纤网和土工织物。应用玻纤网从机理上讲，主要是利用材料的抗拉强度和抗拉模量阻止裂缝向路面延伸，因此要求其强度高，延伸率小。土工织物的抗拉强度一般较小，其主要起隔离作用，因此一般要求材料有一定的强度，同时延伸率在一定的范围。7.2材料要求7.2.1 沥青面层加铺的土工合成材料类似于薄膜，根据薄膜受荷分析理论，对材料强度提出了要求。对土工织物，要求既不能过薄，也不能过厚，过厚易导致上下层结合不好而出现剥离现象;同时要求土工织物耐170C以上高温，否则受沥青混凝土摊铺时高温影响，土工
36、织物材料性能会发生明显变化;土工织物最大负荷延伸率也是一项重要指标，但由于目前缺乏成熟的经验，延伸率指标很难确定，请各单位在以后的工程实践中注意积累资料、总结经验，为日后确定具体数值打下基础。玻纤网的单根材料直径较小，不易形成隔离层。使用实践表明其加筋效果较好，施工较简单。材料的选用应根据工程具体情况而定，无论采用何种材料，均应注意严格设计、严格施工，否则会严重影响其使用效臭。7.3 设计与施工要点7.3.1 虽然有资料提出加铺土工合成材料可减薄路面厚度，但由于我国在这方面的研究还不深入，目前尚无可靠的数据支持这一结论、提出相应的设计计算方法，因此，规定路面结构及厚度的设计仍与未铺土工合成材料
37、时相同。7.3.2 1 调查和测试方法与沥青路面设计规范或路面养护技术规范相同。2 土工合成材料张拉时建议用机械张拉，使其拉紧放平。7.3.3 1 水泥棍凝土路面加铺拥青面层所遇到的主要问题是水泥混凝土路面的稳定性。实践表明，如果水泥混凝土路面出现脱空，加铺沥青路面的效果将不理想。江苏省104国道的使用实践表明，必须将水泥混凝土路面破碎，然后用重型压路机碾压，再加铺20cm的二灰碎石及8cm10cm沥青棍凝土面层;在沥青泪凝土路面下层可以放置一层玻纤网，路面结构层设计按沥青路面设计规范计算确定。破碎混凝土顶丽的综合模量在1OOMPa 230MPa 之间，但实际采用时建议进行实测，得到其计算回弹
38、模量值。脱空评定可根据雨天观测或雨后翻板测定。传荷能力测定可采用弯沉法。2 接缝两侧相对位移控制是减少反射裂缝、延长道路使用寿命的必要条件。资料数据在O.06mm0. 12mm之间，本规范建议采用O.lOmm。计算结果表明，沥青加铺层厚度6cm10cm相对应力计算基本没有什么影响，因此前青加铺层厚度主要依据经验、经济状况及温度应力确定。由于加了土工合成材料，温度应力影响基本消除，主要控制值是接缝相对位移。由于水泥混凝土路面的脱空，沥青加铺层的稳定不能保证，因此必须进行脱空处理。80 3 路面如果不清洁，沥青面层不能很好地与水泥混凝土路面结合，必须清洁和洒布粘层泊。4 路面如果很不平整，拥青面层
39、的压实度不能保持一致，容易出现局部坑槽，可以用沥青砂或水泥砂浆找平。5 水泥混凝土路面上固定玻纤网的方法与沥青混凝土基本相同，但水泥混凝土路面由于强度大，必须采用高功率射钉枪，使之无松动现象。7.3.4 对新建道路，如果在养护期间已经发现裂缝，可以采用土工织物或玻纤网处治。81 8 施工质量管理及检查验收8. 1一般规定8. 1. 6 由于土工合成材料多为隐蔽工程，且可量化检查的项目不多，因此旁站和拍照留存十分重要。8.2材料验收8.2.1 由于土工合成材料品种较多，且功能往往兼而有之，设计单位在规定技术指标和试验项目选用时，可根据设计目的、土工合成材料的品种对试验项目作适当增减。表8.2.1
40、中未列出的握持拉伸、撕裂、圆球顶破等指标可在作材料对比试验时作参考指标。表8.2.1所列试验项目比较全面，施工单位应根据设计文件所提设计指标进行相关试验。8.2.2 规定中有以批为单位，这是因为一个工程可能材料要分几次购入或购入材料时，材料、生产厂家发生变化，故规定每批都得试验。数量太少时，不宜分批购入，以免影响材料稳定性。8.2.3 除施工单位进行自检外，监理工程师亦应进行一定频度抽检，合格后方可用于工程。8.2.4 对紫外线敏感易老化的土工合成材料必须室内存放，且应在生产厂家提供的质保书规定的有效期内使用。8.3 试验段铺筑8.3.1 对于一些小型工程或用量很少的工程，无需铺筑试验段;82
41、 但对于高速公路和一级公路等大型基建工程或土工合成材料应用数量较大时，应在开工前铺筑试验路。铺筑试验路必须有明确的目的，并在试验路铺筑后认真研究，提出报告，经审查取得监理工程师同意后方可用于正式施工。铺筑试验段长度不应少于200m。8.3.2 铺筑试验段必须抓住土工合成材料应用的主要目的，研究有待解决的问题，作为验证设计、指导施工的依据。8.5质量管理8.5.4 土工合成材料下承层十分重要，它是决定土工合成材料应用是否能达到设计要求的基本条件。其下承层的具体要求和检查频度也应满足公路工程质量检验评定标准)(JTJ071)的相应条款。83 参考文献1.土工合成材料工程应用手册.北京:中国建筑工业
42、出版社，1994. 2.全国第二届土工合成材料学术会议论文选集.全国土工合成材料技术协作网，1990.3.全国第三届土工合成材料学术会议论文选集.全国土工合成材料技术协作网，天津大学出版社，1992.4.全国第三届土工合成材料学术会议论文集.中国土工合成材料工程协会，1996.5.南京水利科学研究院主编.士工合成材料测试手册.北京:中国水利电力出版社，1991.6.交通部颁布.公路软土地基路堤设计与施工技术规范(JTJ017-97).北京z人民交通出版社，1997.7. Giroud , J. P. Geotextile - Reinforced unpaved road de sign. J
43、ournal of the Geotechnical Engineering Division, ASCE , 1981. 8.交通部颁布.公路工程质量检验评定标准(JTJ071-94). 北京:人民交通出版社，1994.9.交通部颁布.公路前青路面设计规范(JTJ014 -97).北京:人民交通出版社，1997.10.交通部颁布.公路水泥混凝土路面设计规范)(JTJ012 94).北京z人民交通出版社，1994.11.交通部颁布.公路排水设计规范(JTJ018-97).北京:人民交通出版社，1997.12.交通部颁布.公路路基设计规范(JTJ013-95).北京:人民交通出版社，1995.8
44、4 13.交通部颁布.公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ024-85).北京:人民交通出版社.1985.14.交通部颁布.公路工程抗震设计规范(JTJ004-89).北京:人民交通出版社.1989.15.交通部颁布.公路加筋土工程设计规范(JTJ015一91). 北京:人民交通出版社.1991.16.交通部颁布.公路加筋土工程施工技术规范(JTJ035-91 ).北京:人民交通出版社.1991.17.交通部颁布.公路隧道设计规范。TJ026-90).北京:人民交通出版社，1995.18.交通部颁布.公路养护技术规范(JTJ073-96).北京:人民交通出版社.1996.19.美国联邦公路管理局(FHWA).铺路用土工布应用技术指南.85 统一书号:15114 0218 定价:12.00元
