【摘要】為了能夠?qū)τ趶?fù)合土工膜本身對于路面結(jié)構(gòu)承載力所產(chǎn)生的影響進(jìn)行研究，本篇文章采取了貝克曼梁法來進(jìn)行了相應(yīng)的研究，并且依據(jù)天氣狀況的不同，來針對路面結(jié)構(gòu)加入了種不同的符合土工膜進(jìn)行相應(yīng)的彎沉值測定工作。從試驗的結(jié)果來看，復(fù)合土工膜能夠提升路面結(jié)構(gòu)承載力，并且在雨天條件下，復(fù)合土工膜本身能夠阻斷雨水為道面的地基提供保護(hù)，所產(chǎn)生的加固作用極為明顯。

【關(guān)鍵詞】復(fù)合土工膜；路面結(jié)構(gòu)；貝克曼梁法；彎沉值；承載力

引言

內(nèi)蒙古烏蘭察布機(jī)場的跑道道面長度達(dá)到了3200米，寬度為48米，跑道厚度為40cm，其晝夜溫度為15°-38°，雖然當(dāng)前的工程質(zhì)量已經(jīng)處于一個較高的水準(zhǔn)，無需其他防護(hù)措施，但是為了能夠最大限度的提升工程質(zhì)量，避免斷板、龜裂、起皮的現(xiàn)象出現(xiàn)，依然要對于復(fù)合土工膜所具有的性能提升進(jìn)行試驗。本篇文章在內(nèi)蒙古烏蘭察布機(jī)場的道面工程上，對使用涿鹿金隅水泥有限公司P·O 42.5號水泥的路面結(jié)構(gòu)使用了相應(yīng)的復(fù)合土工膜，得出的試驗效果極為良好，能夠起到較好的防護(hù)作用。

1、現(xiàn)場試驗方法與概況

1.1試驗方法

在我國目前的道路工程之中，主要使用的路基結(jié)構(gòu)承載力方式為間接測試法、貝克曼梁法、承載板法。在這一類試驗方法之中，通過路面彎沉值測試能夠有效的反映出各個方面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及道路的剛度，同時也精確的顯示出了路面結(jié)構(gòu)本身所具有的承載力。

現(xiàn)目前，我國的各種道路在設(shè)計上，都是直接以路面彎沉來作為相應(yīng)的設(shè)計目標(biāo)。其路面的彎沉結(jié)果能夠充分的反映出道路自身的變形能力，也就是整個道路所呈現(xiàn)出來的總體剛度。在同一種路面結(jié)構(gòu)之下，路面彎沉大小能夠明確的反映出路面結(jié)構(gòu)之上所呈現(xiàn)出來的相應(yīng)能力，路面的彎沉值大小，幾乎對于道路本身的使用壽命以及道路本身的承載力起到?jīng)Q定性的作用。因此，使用貝克曼梁法來對于內(nèi)蒙古烏蘭察布機(jī)場的跑道進(jìn)行符合路面的結(jié)構(gòu)會彈彎沉進(jìn)行計算，能夠精確的考察道路在使用復(fù)合土工膜路面的強(qiáng)化之下所具有的承載力。

1.2試驗概況

本試驗中跑道道面結(jié)構(gòu)施工工藝如下：道槽土方開挖→挖填作業(yè)（分層夯實）→砂礫石墊層→鋪設(shè)水泥穩(wěn)定碎石基層→鋪設(shè)復(fù)合土工膜→澆筑道面混凝土。本現(xiàn)場試驗在水泥穩(wěn)定碎石基層鋪設(shè)完成并養(yǎng)護(hù)滿7天后進(jìn)行。

本文在進(jìn)行試驗的過程中，主要將跑道場地分為了五塊，其場區(qū)一是作為普通的基礎(chǔ)來進(jìn)行設(shè)置的傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)，而其中所包含的施工工藝除了未進(jìn)行相應(yīng)的復(fù)合土工膜未執(zhí)行以外，其他方面的施工基本與符合路面結(jié)構(gòu)的施工步驟一致；其機(jī)場場區(qū)的二和三則是土質(zhì)地基結(jié)構(gòu)，在場區(qū)二的道路修建過程中，加入了適量的短期安慰針刺復(fù)合土工膜，從而修建成為了符合路面結(jié)構(gòu)，場區(qū)三則是加入了相應(yīng)的使聚酯長絲復(fù)合土工膜，也同樣形成了復(fù)合路面結(jié)構(gòu)；在本次試驗過程中，主要是在場區(qū)一、二、三上來進(jìn)行，四、五由于本身都是使用復(fù)合土工膜鋪設(shè)所形成的結(jié)構(gòu)，便無需再進(jìn)行相應(yīng)的分析。

2、現(xiàn)場試驗步驟

2.1試驗檢測準(zhǔn)備工作

在各個場區(qū)的路面水泥穩(wěn)定碎石基層修筑完成至少，至少要養(yǎng)護(hù)7天，才能夠開始下一部的承載力試驗工作。在進(jìn)行試驗之前，所主要需要重視的準(zhǔn)備工作就是要對試驗車輛的各項性能指標(biāo)進(jìn)行確定，并且對于彎沉測量儀器的精確度進(jìn)行調(diào)整，在實際進(jìn)行準(zhǔn)備工作的過程中，主要涉及到以下幾個方面的工作。

1）檢查并保持測定用標(biāo)準(zhǔn)車況及剎車性能良好，輪胎內(nèi)胎符合規(guī)定充氣壓力。

2）向汽車車槽中裝載集料，用地磅稱量后軸總質(zhì)量，并符合要求的軸重規(guī)定，汽車行駛及測定過程中，軸載不得變化。

3）檢查彎沉儀百分表測量靈敏情況。

3、試驗工況及測試結(jié)果

本試驗分別在模擬晴天、雨天的工況下對路面承載力進(jìn)行測試。

3.1模擬晴天工況下路面結(jié)構(gòu)承載力全部試驗場區(qū)采用貝克曼梁法測試二灰基層彎沉。

3.2模擬降雨工況下路面結(jié)構(gòu)承載力為了模擬水對復(fù)合路面結(jié)構(gòu)承載力的影響，分別對土質(zhì)地基場區(qū)一、二、三實施人工灑水，灑水量以表層濕潤為準(zhǔn)，且恰逢整夜小雨，路面結(jié)構(gòu)得到充分濕潤，并于24小時后測彎沉值。

1）場區(qū)一、二、三所建設(shè)的結(jié)構(gòu)均為土質(zhì)地基，通過對于壓實度分析的結(jié)果，也就是壓實度大于98%的場區(qū)彎沉值來進(jìn)行分析，能夠明顯的看出，與以往傳統(tǒng)的路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較來看，復(fù)合路面結(jié)構(gòu)的彎沉值降低了8%-10%左右的幅度，這代表著復(fù)合道路結(jié)構(gòu)的承載力得到了提升，那么這也就說明了，復(fù)合土工膜在這其中起到了極為良好的加固效果。

2）再比較不同復(fù)合土工膜的加固效果，由表4可以看出，與傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)相比，加入短纖針刺復(fù)合土工膜的路面結(jié)構(gòu)（場區(qū)二）彎沉值降低了約8%，加入聚酯長絲復(fù)合土工膜的路面結(jié)構(gòu)（場區(qū)三）彎沉值降低了約10%，說明兩種復(fù)合路面結(jié)構(gòu)的承載力都有了一定程度的提高，提高幅度相差不大。

3）按場區(qū)二、三不同壓實度的測點分析，場區(qū)二中90區(qū)測點的彎沉值比94區(qū)高約13.4%，場區(qū)三中90區(qū)測點的彎沉值比94區(qū)高約14.1%，說明地基壓實度對基層彎沉值即其承載能力影響較大。分析其具體影響因素：在載重汽車的動態(tài)作用下路基在低壓實度區(qū)域容易產(chǎn)生不均勻沉降，使得土工膜受到的較大的剪拉應(yīng)力，在薄弱位置如焊縫處很容易出現(xiàn)拉伸、剝離等破壞，從而無法滿足復(fù)合土工膜加固路面提高承載力的要求。

3.3雨天工況下路面結(jié)構(gòu)承載力試驗結(jié)果分析

為了模擬水對復(fù)合路面結(jié)構(gòu)承載力的影響，分別對土基場區(qū)一、二、三實施人工灑水，使路面結(jié)構(gòu)得到充分濕潤，并于24小時后測得彎沉代表值。

1）場區(qū)一路面灑水后彎沉值增加22.2%，說明雨水通過路面結(jié)構(gòu)滲透至土質(zhì)為具有弱崩解性頁巖的路基中，路基土層含水量增加后，土顆粒之間結(jié)合水膜加厚，在荷載作用下產(chǎn)生滑移，使得其承載力顯著下降。

2）場區(qū)二、三的彎沉值在灑水前后變化幅度為-4%～6%，相對場區(qū)一的傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)變化值較小，說明復(fù)合土工膜阻隔了水分對土質(zhì)地基的崩解作用，起到保護(hù)地基的作用。試驗同時發(fā)現(xiàn)，灑水后場區(qū)二、三94區(qū)域復(fù)合路面結(jié)構(gòu)的彎沉值比傳統(tǒng)的路面結(jié)構(gòu)分別降低40%與32%。而灑水前復(fù)合路面結(jié)構(gòu)的彎沉值比傳統(tǒng)的路面結(jié)構(gòu)降低僅10%。

4、結(jié)語

綜上所述，內(nèi)蒙古烏蘭察布機(jī)場的跑道在使用了復(fù)合土工膜之后，呈現(xiàn)出了極為優(yōu)越的性能提升，不僅對于抗?jié)B性能進(jìn)行了優(yōu)化，還幫助機(jī)場跑道的承載力提升起到了良好的效果。從這方面的實驗情況來看，復(fù)合土工膜的強(qiáng)化技術(shù)能夠使用到各個不同的行業(yè)領(lǐng)域之中，并且必然能夠呈現(xiàn)出極大的提升效果。

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