玻纤格栅在旧路改造工程中的应用。 玻纤格栅是以玻璃纤维为主要原料，经拉丝、织布、印刷等工序制成的一种高强度、高刚度的土工合成材料，具有比传统沥青混凝土路面更优异的综合性能。 首先，双向玻纤土工格栅比普通沥青混凝土和矿料沥青混合料具有更优越的性能。双向玻纤土工格栅具有更大的有效模量，可以承受较低的荷载并保持与原路面相同的路幅和厚度，同时具有更好的弹性模量和变形恢复能力。 其次，双向玻纤土工格栅可以提高旧路路基路面结构物表面的承载能力，从而增加基层材料与混凝土之间的结合力或隔离层之间相互作用力。通过对不同宽度路段、不同厚度旧路路基进行分析对比研究，证明了双向玻纤土工格栅可有效提高路面结构层和旧路路基路面之间结合力或隔离层之间相互作用力。 最后，双向玻纤土工格室能够为结构物间提供一个有效且可调节压力波传播通道；通过对加筋范围内土颗粒、水泥等颗粒组成进行分析研究，发现当采用双向玻纤土工格室作为隔离层时，其对不同深度压应力分布影响较小且具有调节压应力传播作用，因而可以使水泥、石灰石等材料有效控制在设置位置附近其受力状态。

一、土工织物增强加筋路基土地基承载力研究

土工织物是一种高分子聚合物，根据其不同组成材料可分为以下几种：土工织物、高分子土工膜、高聚物改性土工织物、复合土工膜。 （1）土工布层与混凝土间的粘结力，在进行加筋处理时，由于土工织物本身的柔性特征，在施加荷载时可以产生一定程度的附加变形，进而提高加筋土地基的承载力及对加筋土地基的稳定性起到增强作用。 （2）不同加筋厚度和间距条件下，土工织物对加固层周围土体水平向应力分布以及竖向应力释放有一定影响，从而使加固层的承载能力及稳定性得到增强。 （3）利用加筋处理对水泥基复合材料与土地基进行接触分析，根据接触力学基本原理可知：复合材料与土基间存在一个有效的结合面从而产生应力传递效应； 且该有效结合面为复合材料中最薄弱的部分。

1、复合土工膜

复合土工膜是一种由土工织物与高分子材料复合而成的高分子复合材料。 根据其结构形式，复合土工膜可分为两类：一类是由纤维或树脂等基材组成的织物，如土工织物、土工格栅、塑料复合薄膜等；另一种是由纤维基底或增强材料作为基布的，如土工布基布、塑料土工膜等。 根据土工膜材料本身特性又可分为：聚乙烯（PE）基膜、聚丙烯（PP）基膜以及聚氨酯（PU）基膜三种； 根据不同原材料及配方可采用不同工艺生产出的多种复合薄膜。 复合层在受到荷载时，由于膜材的变形与应力释放，在土体中产生附加应力从而提高加固层稳定性，增强土体承载力。 由于复合层在受拉或受压后也会发生破坏，因而要求其强度要高于普通土工布或格栅的强度。

2、土工布

（1）根据土工布中纤维的排列形式可分为平行式和交错式。 （2）平行式土工布由一层或多层纤维平行排列构成，即布与布之间为平行关系。 （3）交错土工布由数根纤维通过不同的交错方式交叉排列而成，在交错面内，纤维呈交织状态。 （4）土工布采用热融后再进行铺设或热融与未热融的土工布相比，具有较好的防水性能。 （5）土工布通过与土体界面时应注意的问题：1.当土体不密实或不均匀时，则其承载力将低于无加筋土地基；2.当加筋深度大于一定值时，土基会出现竖向变形，此时不应使结构体出现较大的竖向位移；3.当加筋土基上存在剪切应力时，其抗剪切性能也将降低；4.当土基底面为凹凸起伏较大的基岩时，其对水平加筋有明显影响。

3、土地基加固机理

土工织物加固原理是通过对土地基的物理力学性能、强度以及变形性能进行合理优化，进而达到提高地基承载力及稳定性要求。 土工织物加固加筋土地基时，土工布与混凝土之间形成的界面作用对混凝土产生剪切变形，当应力超过临界值时，土与混凝土间会发生摩擦作用，产生附加应力和内压，从而提高土地基承载力；当应力超过土工织物的极限抗拉强度时，土工织物与混凝土之间便产生了剪切滑移。 根据力学分析理论可知：加筋土体中的主要应力集中点为界面区。 界面区内的土受到拉伸变形产生水平向最大剪应变（简称σ_ g）。 σ_ g随加筋深度增加而逐渐增大，且该值大于相邻层之间的剪切刚度。 当σ_ g>0时，土地基的抗剪强度值（极限抗剪强度）接近或等于相邻层之间的剪切刚度（极限剪切力）。

二、公路路面加筋设计与施工

旧路加筋设计时应遵循以下原则： 首先，为保证路面强度，应尽量减少使用水泥、石灰、砂； 其次，在旧路改造过程中，应尽量减少加筋材料的用量； 第三，在旧路加筋板上，可采用多种方式（包括铺装层及土工格栅）进行加筋，以满足各方面的需要。 旧道路改造加筋板与新沥青路面结构层采用不同的施工工艺进行施工。 施工工艺：旧道路的改造与新建道路加筋材相同，首先铺筑路面结构层，然后将基层表面打磨平整，采用人工配合机械碾压施工；新沥青路面结构层则是由旧沥青路面结构层及新水泥混凝土组成。 施工工艺：首先在加筋板上铺设土工布。 然后将土工格栅铺设到土工布下侧1/3处，接着铺上土工膜并用人工修整（如图1所示）。 加筋板与新铺路面结构层顶面呈平行状态。 新铺设路面结构层及土工格栅铺设完成后，对其进行平整并洒水保养。 土工格栅的铺筑方法如下：先将玻纤格栅铺于原路面结构层顶面后再铺上一层沥青作为基层；在玻纤格栅上铺一层土工格栅作为加筋材料；在加筋表面洒水养护；随后再铺上一层土工布（如图2所示）作隔离材料。 对于加筋板的铺设方式，一般采用人工与机械相结合的方法进行。： 用钢锯切割玻纤格栅板的长度约为5 cm左右即可； 再将玻纤格栅板与旧沥青路面结构层相连接；在旧沥青路面结构层顶面与加筋面板之间铺设一层土工格栅作为隔离材料；之后在两个面上洒水养护并使用人工清除表面灰尘等杂质即可完工；在加筋板上进行机械碾压时需使用一定力度；注意碾压完成后用人工配合机械将玻纤格室铺设到旧路面结构层顶面即可完成加筋工作。 施工完毕后可直接进行沥青面层的施工，其具体步骤如下： 首先将旧路拉毛并刮去尘土等杂质，之后洒水养护3 d左右即可恢复原有的道路表面状态。

三、结论

通过不同宽度路段、不同厚度旧路路基情况分析对比研究表明：当采用双向玻纤土工格栅作为隔离层时，其对不同深度压应力分布影响较小且具有调节压应力传播作用。 当水泥、石灰石等材料在设置位置附近其受力状态时，可以通过调整双向玻纤土工格栅设置位置来有效控制压应力方向和分布。 通过对双向玻纤土工格室加筋效果进行分析研究，发现玻纤土工格室对不同深度压应力分布影响较小且具有调节作用。