土工布在水泥混凝土道路沥青改造中的应用

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摘要   水泥混凝土道路,由于受温度、交通荷载、气候因素等诸多因素影响,在长期使用过程中,不可避免会出现表面光滑、破损、断裂等各类问题。这些问题,不仅影响道路安全,还关乎城市的市貌形象。 在市政工程……

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水泥混凝土道路,由于受温度、交通荷载、气候因素等诸多因素影响,在长期使用过程中,不可避免会出现表面光滑、破损、断裂等各类问题。这些问题,不仅影响道路安全,还关乎城市的市貌形象。

在市政工程里,水泥混凝土道路修复是一项重要工作,主要通过水泥混凝土道路沥青化改造来改善。多数水泥混凝土道路沥青化改造时,常直接在旧道路上加铺沥青材料。然而,在温缩与荷载作用下,旧水泥混凝土板会变形,致使沥青层在接缝处出现反射开裂现象,破坏沥青层的完整性。

水泥混凝土道路沥青层开裂,主要源于水泥混凝土板的水平和垂直位移产生的反射裂缝。其中,水泥混凝土板的水平位移受温缩和热胀影响,垂直位移则主要受道路行车荷载影响。在沥青化改造中,若沥青层的计算最大拉应变及最大剪应变大于其允许值,就会导致沥青层开裂。

面对这种情况,大多通过增加沥青层厚度、设置黏结间断层、设置应变消散夹层和罩面层加筋来解决。研究大量实验数据发现,在水泥混凝土道路沥青化改造中加入土工布作为应变消散夹层,能有效防止反射裂缝。市政工程中,水泥混凝土道路沥青化改造的土工布施工,可有效降低沥青层裂缝尖端处的正应力。此外,增加沥青层厚度也是减少沥青层裂缝尖端处正应力的措施之一。

大量实验数据研究结果表明:沥青层受顶部压力,随着深度增加,压力传至沥青层时由受压过渡到受拉,沥青面层底面的主拉应力、正应力会随沥青层厚度增加而减小。当沥青层厚度增加,道路整体刚度提高,裂缝顶端部位应力降低,从而减少反射裂缝。在市政工程水泥混凝土道路沥青化改造中,将沥青层厚度控制在6 - 10cm,既能提高道路整体刚性,又可减少资金投入。