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【摘要】本文结合土工布的性能及自身作用，阐述了土工布在公路工程中的作用原理，及其施工的工艺流程。
【关键词】土工布；公路工程；应用
土工合成材料最早在上个世纪五十年代应用于欧美的土建工程，随着化纤工业的发展，直到上个世纪七十年代才被广泛应用。土工合成材料主要是由高分子聚合物构成。土工材料也很常见，比如：塑料、合成橡胶、化纤等等。土工布又叫土工织物。土工布被公认为第四大建筑材料。土工布的抗拉强度高，且没有显著的方向性。弹性好耐磨，因而抗扯力，抗穿刺和顶破力。不容易霉烂和虫蛀，埋在地下也不容易老化，渗透性和抗堵性能强。土工布的应用范围很广，比如公路、铁路、土基、体育场、私家花园等，土工布都得到了大量的应用，本文就土工布在公路工程中的应用进行简要的介绍。
一、土工布的性能
（1）物理性能。土工布在温度为20摄氏度时的比重为1.38，熔点260℃。因此不宜燃烧。在温度为25℃相对湿度为65％时，其吸湿率为0.4％。而在温度为25℃相对湿度为100％时的相对湿度为0.6～0.8％，所以当湿度变化时布的大小不变。它的抗老化性和抗断裂性也很高。（2）化学性能。土工布的化学性能体现在它的抗腐蚀性和抗侵蚀性。经过试验发现，土工布不受任何试剂和氧化还原剂的影响。
二、土工布的作用
土工布的之所以应用很广泛，主要是它的物理化学性质决定的，土工布应用于土建工程中主要有以下几种作用。（1）隔离作用。土工布可以在保持两种土的原有性质不变的情况下，使水通过。防止两者混合，或防止土壤流失。这时土工布的机械性能起主要作用。（2）排水作用。土工布具有良好的渗透性，即便在高压下仍有较大的孔效率，因此很容易在土工布中形成水流通道。把土工布设在路堤的底部可以起到较好的排水效果，在荷载的作用或泵的抽吸作用下，水可排出，同时还可以进一步压实土体。在特殊的情况下，可用土工布条代替软基中的砂桩和板式排水。另外，在路面底层设土工布，可以收集从渗透路面来的雨水，避免冻融的形成，保护路面。（3）加劲作用。土工布可以把作用在其上面的力均匀的传递给路基，起到加劲的作用，从而避免了局部破坏。垂直应力作用在铺有土工布的砾石层上，土工布可以把这个垂直应力转变为水平应力。这样，只能承受压力的砾石填料和土工布的结合可大大改善填料性能。此外，由于土工布的可压缩性和弹性能够起到消震作用，因此土工布还可改善承受重复荷载的能力。
三、土工布在公路工程中的应用
随着城市道路建设的加快，水泥路面已逐步被沥青路面所替代。某县城内次干道采用水泥路面，在水泥路面10年的运营中，已出现大面的破坏，不但导致了道路的服务水平下载，还会直接影响行车安全。因此，需要对这条道路进行改造。根据我国多年来对水泥路面改造的探索和实践，证实了在水泥路面上加铺沥青面层是旧路改造的有效途径，但由于旧水泥砼板的涨缩和汽车荷载的作用，直接在旧水泥砼面板上铺设沥青砼面层，可导致沥青砼面层在和旧水泥面板接缝及裂缝处产生反射裂缝，需要一种材料铺设在水泥面层与沥青层之间，就可以解决这一问题，而土工布恰恰是这一材料的首选。
1．土工布的作用原理。（1）减少沥青加铺层和旧水泥面层之间的应力，当由于温度的下降，旧水泥面板收缩时，旧面层和加铺层之间会产生粘附阻力，这就导致水泥砼接缝上方的沥青加铺层出现较集中的拉应力，当此拉应力超过沥青面层的抗拉强度时，加铺层就出现了断裂，而如果在沥青加铺层和旧水泥面层中加设土工布，则可减小他们之间的粘附力，从而降低沥青面层下的拉应力。（2）土工布具有较强的延展性，能在变形中起到过度的作用。由于旧水泥面板接缝处因弯沉差产生剪力，通过土工布自身的延展性可以拓宽到更宽的范围，从而缓解应力集中的问题，起到变形过度的作用。（3）防渗隔水的作用。土工布本身有很大的孔隙率，但由于被沥青粘合料封闭后，可以形成沥青隔水防渗层，防止路面水向路基渗透，从而达到保护路基的而要求。基于土工布的以上特性，所以土工布被应用旧水泥路面的改造是一种积极有效的技术措施。
2．土工布的技术要求。既然土工布作为旧水泥路面改造的一种防治裂缝的夹层材料，那么夹层材料的性能好坏就直接影响反射裂缝的效果好坏。不同型号的夹层材料，性质就不同。经过长期大量的跟踪观测，得出防治反射开裂土工布的技术要求主要有一下几点：（1）良好的耐温性。在铺设沥青混合料时的温度为150℃，那么就要求土工布在150℃的温度下不会融化或者软化，并且能正常工作。经过大量实地经验，聚酯土工织物的耐温性能是最佳的。（2）良好的沥青胶油吸附性。一般的施工步骤是首选在开裂的路面上喷洒沥青胶油，要求均匀喷洒，其次铺设土工布织物，最后在土工布的上面热铺沥青面层。热铺沥青面层应能吸收土工布织物下的沥青胶油，达到良好的吸附性。（3）良好的柔韧性。夹层材料要有良好的柔韧性，这样可以有效吸收裂缝处的拉应力，阻止应力向上传递，夹层材料的柔性体现在抗拉强度和延伸率的乘积，而夹层材料的韧性体现在顶破强度上。（4）均匀性。由于沥青路面裂缝的拉应力的方向是不确定的，这就要求夹层材料强度也无明显的方向性，而土工布材料强度抗拉性高，且没有明显的方向性。但对于经纬两向的强度对，建议五防指纹小于等于1.2，编织物小于等于1.5。
3．施工流程和工艺。根据沥青路面防治裂缝要求对土工布的要求，我们挑选出了合适的土工布材料，下面就施工流程和工艺进行简要的阐述：（1）清理原路面并修补。旧水泥路面按照不同病害类型处理完后，应将路面打扫干净，铲除路面的突出部分，对有坑洞的，填入修补材料，路面上不留泥土，沙石及其他渣滓，并保持路面干燥。（2）铺洒沥青粘层油。在准备好的干燥旧水泥路面上用沥青撒布机均匀喷洒一层1～1.3L/m2的并且温度在150～170℃的沥青，喷洒横向范围比土工布宽出5～10厘米。（3）铺设土工布。喷洒粘层油的同时铺设土工布，要求采用专用机械设备铺设。将土工布粗糙的一面朝上，并应平整，避免折叠，遇到弯道时，将弯道内侧的土工布裁开，将一侧摊平，刷上沥青，再将另一侧叠盖搭接上。在铺设时，禁止汽车在土工布上转弯、调头及刹车。（4）碾压沥青面层。碾压时，应从路边压向路中，三轮压路机每次碾压重叠1/2后轮宽，双轮压路机每次重叠30厘米，碾压速度：初压1.5～2.0km/h，复压2.5～3.5km/h，终压2.5～3.5km/h。
四、运行效果
根据对该县城市水泥路面的改造施工情况和长期通车运行的观察效果来看，土工布能有效地减缓沥青加铺层的反射开裂，改造完毕后的道路收到了良好的运行效果。总结本次道路施工改造的经验，可以得出以下结论：在城市道路施工改造的过程中，可根据工程的具体情况确定采用满铺或铺缝方案，当旧路的水泥路面无断裂现象时，可以采取铺缝方案，即宽度胀缝两边各0.15m，纵缝和伸缩缝两边各0.14m，否则就应该采用满铺方案。
五、结语
土工布铺设于水泥面板与沥青层之间，其较强的延展性和吸油性能均匀地传递来自上部沥表路面的汽车荷载，并有效地消除旧水泥路面改造上覆沥青罩面时产生的反射裂缝。土工布在公路工程中的应用还有很多，其优良的性能和低廉的价格受到广大工程技术人员的一致认中，它在公路工程中的应用将必然更加广泛。
参考文献
[1]蒋厚海．土工布在旧水泥混凝土路面改造中的应用[J]．西部交通科技．2006（3）
[2]邓勇．土工布在城市道路路面改造中的而应用[J]．邵阳学院学报．2009（6）
[3]欧宁．土工布在沥青加铺层改造水泥砼路面中的应用[J]．2007（1）
【关键词】土工布；公路工程；应用
土工合成材料最早在上个世纪五十年代应用于欧美的土建工程，随着化纤工业的发展，直到上个世纪七十年代才被广泛应用。土工合成材料主要是由高分子聚合物构成。土工材料也很常见，比如：塑料、合成橡胶、化纤等等。土工布又叫土工织物。土工布被公认为第四大建筑材料。土工布的抗拉强度高，且没有显著的方向性。弹性好耐磨，因而抗扯力，抗穿刺和顶破力。不容易霉烂和虫蛀，埋在地下也不容易老化，渗透性和抗堵性能强。土工布的应用范围很广，比如公路、铁路、土基、体育场、私家花园等，土工布都得到了大量的应用，本文就土工布在公路工程中的应用进行简要的介绍。
一、土工布的性能
（1）物理性能。土工布在温度为20摄氏度时的比重为1.38，熔点260℃。因此不宜燃烧。在温度为25℃相对湿度为65％时，其吸湿率为0.4％。而在温度为25℃相对湿度为100％时的相对湿度为0.6～0.8％，所以当湿度变化时布的大小不变。它的抗老化性和抗断裂性也很高。（2）化学性能。土工布的化学性能体现在它的抗腐蚀性和抗侵蚀性。经过试验发现，土工布不受任何试剂和氧化还原剂的影响。
二、土工布的作用
土工布的之所以应用很广泛，主要是它的物理化学性质决定的，土工布应用于土建工程中主要有以下几种作用。（1）隔离作用。土工布可以在保持两种土的原有性质不变的情况下，使水通过。防止两者混合，或防止土壤流失。这时土工布的机械性能起主要作用。（2）排水作用。土工布具有良好的渗透性，即便在高压下仍有较大的孔效率，因此很容易在土工布中形成水流通道。把土工布设在路堤的底部可以起到较好的排水效果，在荷载的作用或泵的抽吸作用下，水可排出，同时还可以进一步压实土体。在特殊的情况下，可用土工布条代替软基中的砂桩和板式排水。另外，在路面底层设土工布，可以收集从渗透路面来的雨水，避免冻融的形成，保护路面。（3）加劲作用。土工布可以把作用在其上面的力均匀的传递给路基，起到加劲的作用，从而避免了局部破坏。垂直应力作用在铺有土工布的砾石层上，土工布可以把这个垂直应力转变为水平应力。这样，只能承受压力的砾石填料和土工布的结合可大大改善填料性能。此外，由于土工布的可压缩性和弹性能够起到消震作用，因此土工布还可改善承受重复荷载的能力。
三、土工布在公路工程中的应用
随着城市道路建设的加快，水泥路面已逐步被沥青路面所替代。某县城内次干道采用水泥路面，在水泥路面10年的运营中，已出现大面的破坏，不但导致了道路的服务水平下载，还会直接影响行车安全。因此，需要对这条道路进行改造。根据我国多年来对水泥路面改造的探索和实践，证实了在水泥路面上加铺沥青面层是旧路改造的有效途径，但由于旧水泥砼板的涨缩和汽车荷载的作用，直接在旧水泥砼面板上铺设沥青砼面层，可导致沥青砼面层在和旧水泥面板接缝及裂缝处产生反射裂缝，需要一种材料铺设在水泥面层与沥青层之间，就可以解决这一问题，而土工布恰恰是这一材料的首选。
1．土工布的作用原理。（1）减少沥青加铺层和旧水泥面层之间的应力，当由于温度的下降，旧水泥面板收缩时，旧面层和加铺层之间会产生粘附阻力，这就导致水泥砼接缝上方的沥青加铺层出现较集中的拉应力，当此拉应力超过沥青面层的抗拉强度时，加铺层就出现了断裂，而如果在沥青加铺层和旧水泥面层中加设土工布，则可减小他们之间的粘附力，从而降低沥青面层下的拉应力。（2）土工布具有较强的延展性，能在变形中起到过度的作用。由于旧水泥面板接缝处因弯沉差产生剪力，通过土工布自身的延展性可以拓宽到更宽的范围，从而缓解应力集中的问题，起到变形过度的作用。（3）防渗隔水的作用。土工布本身有很大的孔隙率，但由于被沥青粘合料封闭后，可以形成沥青隔水防渗层，防止路面水向路基渗透，从而达到保护路基的而要求。基于土工布的以上特性，所以土工布被应用旧水泥路面的改造是一种积极有效的技术措施。
2．土工布的技术要求。既然土工布作为旧水泥路面改造的一种防治裂缝的夹层材料，那么夹层材料的性能好坏就直接影响反射裂缝的效果好坏。不同型号的夹层材料，性质就不同。经过长期大量的跟踪观测，得出防治反射开裂土工布的技术要求主要有一下几点：（1）良好的耐温性。在铺设沥青混合料时的温度为150℃，那么就要求土工布在150℃的温度下不会融化或者软化，并且能正常工作。经过大量实地经验，聚酯土工织物的耐温性能是最佳的。（2）良好的沥青胶油吸附性。一般的施工步骤是首选在开裂的路面上喷洒沥青胶油，要求均匀喷洒，其次铺设土工布织物，最后在土工布的上面热铺沥青面层。热铺沥青面层应能吸收土工布织物下的沥青胶油，达到良好的吸附性。（3）良好的柔韧性。夹层材料要有良好的柔韧性，这样可以有效吸收裂缝处的拉应力，阻止应力向上传递，夹层材料的柔性体现在抗拉强度和延伸率的乘积，而夹层材料的韧性体现在顶破强度上。（4）均匀性。由于沥青路面裂缝的拉应力的方向是不确定的，这就要求夹层材料强度也无明显的方向性，而土工布材料强度抗拉性高，且没有明显的方向性。但对于经纬两向的强度对，建议五防指纹小于等于1.2，编织物小于等于1.5。
3．施工流程和工艺。根据沥青路面防治裂缝要求对土工布的要求，我们挑选出了合适的土工布材料，下面就施工流程和工艺进行简要的阐述：（1）清理原路面并修补。旧水泥路面按照不同病害类型处理完后，应将路面打扫干净，铲除路面的突出部分，对有坑洞的，填入修补材料，路面上不留泥土，沙石及其他渣滓，并保持路面干燥。（2）铺洒沥青粘层油。在准备好的干燥旧水泥路面上用沥青撒布机均匀喷洒一层1～1.3L/m2的并且温度在150～170℃的沥青，喷洒横向范围比土工布宽出5～10厘米。（3）铺设土工布。喷洒粘层油的同时铺设土工布，要求采用专用机械设备铺设。将土工布粗糙的一面朝上，并应平整，避免折叠，遇到弯道时，将弯道内侧的土工布裁开，将一侧摊平，刷上沥青，再将另一侧叠盖搭接上。在铺设时，禁止汽车在土工布上转弯、调头及刹车。（4）碾压沥青面层。碾压时，应从路边压向路中，三轮压路机每次碾压重叠1/2后轮宽，双轮压路机每次重叠30厘米，碾压速度：初压1.5～2.0km/h，复压2.5～3.5km/h，终压2.5～3.5km/h。
四、运行效果
根据对该县城市水泥路面的改造施工情况和长期通车运行的观察效果来看，土工布能有效地减缓沥青加铺层的反射开裂，改造完毕后的道路收到了良好的运行效果。总结本次道路施工改造的经验，可以得出以下结论：在城市道路施工改造的过程中，可根据工程的具体情况确定采用满铺或铺缝方案，当旧路的水泥路面无断裂现象时，可以采取铺缝方案，即宽度胀缝两边各0.15m，纵缝和伸缩缝两边各0.14m，否则就应该采用满铺方案。
五、结语
土工布铺设于水泥面板与沥青层之间，其较强的延展性和吸油性能均匀地传递来自上部沥表路面的汽车荷载，并有效地消除旧水泥路面改造上覆沥青罩面时产生的反射裂缝。土工布在公路工程中的应用还有很多，其优良的性能和低廉的价格受到广大工程技术人员的一致认中，它在公路工程中的应用将必然更加广泛。
参考文献
[1]蒋厚海．土工布在旧水泥混凝土路面改造中的应用[J]．西部交通科技．2006（3）
[2]邓勇．土工布在城市道路路面改造中的而应用[J]．邵阳学院学报．2009（6）
[3]欧宁．土工布在沥青加铺层改造水泥砼路面中的应用[J]．2007（1）