土工布在公路工程中应用的主要作用原理

1）耐酸碱性。已有研究表明，土工布在不同的酸碱性环境下均能保持良好的原始状态，且相关物理化学性质稳定。

2）抗腐(fu)(fu)蚀性(xing)。由于(yu)土工布采用(yong)塑(su)料纤维为原料，属(shu)于(yu)无机高分子合(he)成(cheng)材料，抗氧(yang)化腐(fu)(fu)蚀性(xing)能强，且对大多(duo)数(shu)的氧(yang)化还原剂具有很强的抗腐(fu)(fu)蚀性(xing)。

随着公路运营期增长(zhang)，暴露的(de)(de)病害(hai)越来越多，如(ru)网(wang)裂、坑(keng)槽、裂缝等。路面(mian)开裂会(hui)影响车辆驾驶的(de)(de)稳定(ding)性(xing)和舒适(shi)性(xing)，为(wei)了解决路面(mian)裂缝问题，当(dang)前最常用的(de)(de)方(fang)法是在(zai)原有(you)道(dao)路路面(mian)上铺设沥青混合料罩面(mian)层，达到(dao)修复作用。由于受长(zhang)期车辆荷载(zai)和周期性(xing)环境温(wen)度变(bian)化(hua)导(dao)致的(de)(de)收缩变(bian)形、结构层相对位移影响，道(dao)路基(ji)底(di)的(de)(de)裂缝很快反(fan)射(she)到(dao)罩面(mian)层，形成发(fa)射(she)裂缝，不但影响道(dao)路行车安全，还(hai)使得(de)地(di)表水渗(shen)入道(dao)路基(ji)底(di)，弱化(hua)道(dao)路基(ji)底(di)承载(zai)力，时间长(zhang)了会(hui)导(dao)致路面(mian)沉降(jiang)变(bian)形。

根据(ju)成因的(de)不同，发(fa)射裂(lie)(lie)缝(feng)(feng)可分(fen)为荷(he)载型和温度(du)型反射裂(lie)(lie)缝(feng)(feng)。当(dang)车轮荷(he)载分(fen)布(bu)在原(yuan)结(jie)(jie)(jie)构(gou)层(ceng)裂(lie)(lie)缝(feng)(feng)两(liang)(liang)侧(ce)(ce)时(shi)，原(yuan)结(jie)(jie)(jie)构(gou)层(ceng)在外载作(zuo)用下(xia)(xia)产(chan)(chan)生(sheng)位(wei)移(yi)(yi)。由于沥青罩(zhao)面(mian)(mian)(mian)层(ceng)与结(jie)(jie)(jie)构(gou)层(ceng)连接紧密，原(yuan)道路结(jie)(jie)(jie)构(gou)层(ceng)位(wei)移(yi)(yi)使其(qi)沥青罩(zhao)面(mian)(mian)(mian)层(ceng)表(biao)面(mian)(mian)(mian)产(chan)(chan)生(sheng)拉(la)应(ying)(ying)(ying)力(li)，当(dang)罩(zhao)面(mian)(mian)(mian)层(ceng)所受拉(la)应(ying)(ying)(ying)力(li)超过(guo)极限拉(la)应(ying)(ying)(ying)力(li)值(zhi)时(shi)，即(ji)出现弯拉(la)发(fa)射裂(lie)(lie)缝(feng)(feng)。当(dang)车辆(liang)重量集中(zhong)(zhong)在裂(lie)(lie)缝(feng)(feng)一侧(ce)(ce)时(shi)，集中(zhong)(zhong)荷(he)载一侧(ce)(ce)道路结(jie)(jie)(jie)构(gou)层(ceng)因外力(li)作(zuo)用产(chan)(chan)生(sheng)竖(shu)向(xiang)位(wei)移(yi)(yi)，使得(de)原(yuan)路面(mian)(mian)(mian)裂(lie)(lie)缝(feng)(feng)两(liang)(liang)侧(ce)(ce)结(jie)(jie)(jie)构(gou)产(chan)(chan)生(sheng)相对位(wei)移(yi)(yi)。原(yuan)结(jie)(jie)(jie)构(gou)层(ceng)的(de)相对位(wei)移(yi)(yi)裂(lie)(lie)缝(feng)(feng)上(shang)部沥青罩(zhao)面(mian)(mian)(mian)层(ceng)形(xing)成较大剪(jian)应(ying)(ying)(ying)力(li)，剪(jian)应(ying)(ying)(ying)力(li)达到极限应(ying)(ying)(ying)力(li)值(zhi)时(shi)发(fa)生(sheng)剪(jian)切破坏，形(xing)成破坏裂(lie)(lie)缝(feng)(feng)。现有(you)工(gong)程(cheng)实际表(biao)明，在道路结(jie)(jie)(jie)构(gou)面(mian)(mian)(mian)和沥青混合料罩(zhao)面(mian)(mian)(mian)层(ceng)之间铺设 1 层(ceng)土工(gong)布(bu)能有(you)效降低发(fa)射裂(lie)(lie)缝(feng)(feng)的(de)形(xing)成。土工(gong)布(bu)在公(gong)路工(gong)程(cheng)中(zhong)(zhong)应(ying)(ying)(ying)用的(de)主要作(zuo)用原(yuan)理如下(xia)(xia)：

1）减小道(dao)(dao)路(lu)(lu)结(jie)(jie)构(gou)(gou)面(mian)(mian)层(ceng)(ceng)和(he)沥(li)青罩(zhao)面(mian)(mian)层(ceng)(ceng)之(zhi)(zhi)间(jian)的黏结(jie)(jie)力(li)。当温(wen)度降(jiang)低时，原(yuan)道(dao)(dao)路(lu)(lu)结(jie)(jie)构(gou)(gou)层(ceng)(ceng)产生收缩变形，由于道(dao)(dao)路(lu)(lu)结(jie)(jie)构(gou)(gou)面(mian)(mian)层(ceng)(ceng)与(yu)沥(li)青罩(zhao)面(mian)(mian)层(ceng)(ceng)之(zhi)(zhi)间(jian)的黏结(jie)(jie)力(li)作用使得沥(li)青罩(zhao)面(mian)(mian)层(ceng)(ceng)表面(mian)(mian)产生集(ji)中拉(la)应力(li)，当拉(la)应力(li)达到沥(li)青极(ji)限抗拉(la)强度值时，罩(zhao)面(mian)(mian)层(ceng)(ceng)产生断裂。在道(dao)(dao)路(lu)(lu)结(jie)(jie)构(gou)(gou)面(mian)(mian)层(ceng)(ceng)和(he)沥(li)青罩(zhao)面(mian)(mian)层(ceng)(ceng)之(zhi)(zhi)间(jian)加设土工布后，可以降(jiang)低结(jie)(jie)构(gou)(gou)界(jie)面(mian)(mian)之(zhi)(zhi)间(jian)的黏结(jie)(jie)力(li)，降(jiang)低罩(zhao)面(mian)(mian)层(ceng)(ceng)所受的拉(la)应力(li)作用。

2）扩大受力(li)(li)范围(wei)。公路结构因车辆荷载产生的相对位(wei)移差，使(shi)原道路裂缝(feng)处(chu)因弯沉(chen)差而(er)引起沥青(qing)罩面层剪应力(li)(li)集中现象，土(tu)工布通过(guo)自(zi)身延(yan)性可以(yi)将应力(li)(li)扩展到(dao)更大的范围(wei)围(wei)，减小裂缝(feng)上部罩面层的应力(li)(li)。

3）防(fang)渗(shen)隔(ge)水(shui)作用。土(tu)工(gong)布在(zai)与沥青混合料(liao)接触拌和后(hou)形成(cheng)了封闭的沥青-土(tu)工(gong)布复(fu)合防(fang)渗(shen)隔(ge)水(shui)层(ceng)，可以(yi)阻(zu)止地表水(shui)向(xiang)道路结构基(ji)层(ceng)渗(shen)透，从而(er)保护(hu)了道路基(ji)层(ceng)。基(ji)于以(yi)上优良(liang)特性，土(tu)工(gong)布等土(tu)工(gong)合成(cheng)材料(liao)被广泛运用于道路路面(mian)裂(lie)缝修补以(yi)及新旧路面(mian)改(gai)造(zao)铺设中。