为适应城市交通运输的发展需要，在原有道路线型基础上拓宽和在原水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层，可提高城市道路的交通运输能力和水泥路面的使用功能，改善路面的平整度，减少汽车行驶的噪音。但如何防止原有水泥路面以及拓宽路面与原有路面之间接缝的反射型裂缝的发生，是城市道路改造中遇到的一个新课题。一、方案的提出经过改革开发二十多年的发展，柳州市文惠路、广场路的交通流量猛增，路面变得相对狭窄，成了柳江河南、北半岛的交通瓶颈。为改善柳江南北两岸道路交通不畅的状况，提高道路的通行能力，对80年代末在旧沥青路面上相继修建全长605米主车道宽10m的文惠路水泥混凝土路面，及全长为460m主车道宽18m的广场路进行拓宽改造。文惠路车行道由原来的10m拓宽到15.5m，构成4车道；广场路车行道由原来的18m，拓宽到30m，构成8车道。鉴于这两条道路位置及周边环境的特殊性，道路设计保留原有的水泥混凝土路面作为道路基层，且只考虑单边拓宽。但单边拓宽将出现路拱不对称，影响行车和拓宽部分的路面与旧水泥路面的衔接问题，以及按原水泥路面进行拓宽后，车速提高产生更大噪音对道路两侧居民造成更大的影响。故为了解决上述问题，采用在水泥路面上加铺改性沥青面层，但将面临如何防止沥青混凝土路面产生反射裂缝的问题。为防止半刚性基层与刚性板之间、以及旧水泥板块之间、新旧水泥混凝土板块之间的接缝出现反射裂缝，采用铺设玻璃纤维土工格栅、加铺改性沥青混凝土面层的方案。二、旧路及拓宽范围的基层处理（一）旧路基层状况。经调查，路面损坏评定状况为中等，水泥混凝土板块损坏较少，故采用液压镐破碎、凿除旧混凝土病害板并清理路槽，用C20混凝土补强基层。（二）拓宽部分基层处理。因拓宽部分就是原来的人行道，原人行道下面布置有通信管线、高压电力电缆、给水管道等地下设施，这些管线无法中断，只能采用混凝土就地进行保护，其余拓宽范围能用压路机碾压的采用级配碎石，宽度不够上不了压路机的采用片石混凝土做底基层，基层采用20cm厚C20早强混凝土。（三）接缝处理。混凝土板路面接缝不但是受力薄弱处，也是雨水进入基层的必经之处，因此必须处理好。在实施中由于没有清缝机，故先用混凝土板切割机先对准接缝切割，割松并剔除填缝后再用压缩空气干净缝隙中其它的泥土杂物，然后重新灌注沥青码蹄脂填缝料进行封缝，以防止雨水通过接缝进入基层引起病害。

随着加筋技术的发展和土工合成材料加筋理论的不断完善，新型的土工加筋材料不断涌现。土工格栅的出现，对公路工程的发展起到了重要的推动作用。但由于不同的土工产品的作用不同，正确选择合适的材料对公路工程的质量保证起到了关键作用。 土工格栅是聚合物材料经过定向拉伸形成的具有开口网格、较高强度的平面网状材料。常用的聚合物有聚丙烯、高密度聚乙烯、玻璃纤维、涤纶、合成纤维等。土工格栅分为塑料土工格栅、钢塑土工格栅、玻璃纤维土工格栅和玻纤聚酯土工格栅四大类。 一、塑料土工格栅 塑料土工格栅是经过拉伸形成的具有方形或矩形的聚合物网材，按其制造时拉伸方向的不同可为单向拉伸和双向拉伸两种。它是在经挤压制出的聚合物板材（原料多为聚丙烯或高密度聚乙烯）上冲孔，然后在加热条件下施行定向拉伸。单向拉伸格栅只沿板材长度方向拉伸制成，而双向拉伸格栅则是继续将单向拉伸的格栅再在与其长度垂直的方向拉伸制成。 （一）塑料土工格栅的基本特性 1、力学性能：由于在制造过程中，经过了定向拉伸，使聚合物分子沿拉伸方向定向排列，加强了分子链间的联结力，大大提高了其抗拉强度，甚至比软钢强度还大，延伸率却很小。土石料在网格内互锁力增高，它们之间的磨擦系数也显著增大。 2、抗温度性能：由于拉伸作用，使其抗高温性能也提高。 3、耐久性能：由于土工格栅中加入炭黑等老化材料，使它具备较好的耐酸、耐碱、耐腐蚀、抗老化等耐久性。 4、施工性能：土工格栅重量轻，与土或碎石咬合力强；抗酸碱、耐腐蚀、耐老化；柔性、质轻易施工。塑料土工格栅是有一定柔性的塑料平面网材，易于现场裁剪和连接（可用聚乙烯绳或连接棒连接），也可重叠搭接，便于现场组装成所需形状，且在施工过程中折曲影响小，施工简单，不需要特殊的施工机械和专业技术人员。 （二）塑料格栅视单、双向应用场合分别如下： 单向土工格栅适用于公路及铁路路基、路堤、边坡加筋、各类挡墙加筋、江河海坝的加筋及堆场加筋、桥台加筋、较浅层基础的加筋。广泛应用于各类加筋挡土墙。双向格栅适用于公路及铁路路基、路堤加筋、浅层基础加筋、大型广场、车场、码头货场、堆场等 性承载的地基增强，河道路基加筋，防治沥青混凝土路面反射裂缝等。广泛应用于路基、路堤加筋和浅层基础加筋。 二、钢塑土工格栅 钢塑土工格栅以高强钢丝（或其他纤维），经特殊处理，与聚乙烯（PE），并添加其他助剂，通过挤出使之成为复合型高强抗拉条带，且表面有粗糙压纹，则为高强加筋土工带。由此单带，经纵、横按一定间距编制或夹合排列，采用特殊强化粘接的熔焊技术焊接其交接点而成型，则为加筋土工格栅。 （一）钢塑土工格栅的工程作用： 1、强度大、蠕变小、适应各类环境土壤，完全可以满足高等级公路中的高大挡墙使用。 2、能有效的提高加筋承载面的嵌锁、咬合作用、极大程度的增强地基的承载力、有效的约束土体的侧向位移，增强地基稳固性能。 3、与传统格栅相比更具有强度大、承载力强、抗腐蚀、防老化、摩擦系数大、孔眼均匀、施工方便、使用寿命长等特点。 4、更适应于深海作业、堤岸加固，从根本上解决了其他材料做石笼因长期受海水冲蚀而造成的强度低、耐腐蚀性能差、使用寿命短等技术难题。 5、能有效的避免在施工过程中被机具碾压、破坏而造成的施工损伤 （二）钢塑土工格栅在工程的适用范围 公路、铁路、桥台、引道、码头、水坝、渣场等的软土地基加固、挡墙和路面抗裂工程等。 　　三、玻璃纤维土工格栅 玻璃纤维土工格栅是以玻璃纤维为材质，采用一定的编织工艺制成的网状结构材料，为保护玻璃纤维、提高整体使用性能，经过特殊的涂复处理工艺而成的土工复合材料。玻璃纤维的主要成份是：氧化硅、是无机材料，其理化性能极具稳定，并具有强度大、模量高，很高的耐磨性和优异的对寒性，无长期蠕变；热稳定性好；网状结构使集料嵌锁和限制；提高沥青混合料的承重能力。因表面涂有特殊的改性沥青使其具有两重的复合性能，极大地提高了土工格栅的耐磨性及剪切能力。 （一）玻璃纤维土工格栅的工程性能： 1、抗拉强度极高，延伸率很低；抗拉强度能达到100 kN/m，断裂延伸率为3％左右。 2、没有长期蠕变性；玻琉纤维格栅不发生蠕变，这保证产品能够长期使用。 3、高温稳定性：玻璃纤维格栅熔点在1 000℃以上，在160℃热铺沥青混凝土上不受任何影响。 4、与路面混合料具有很好的相容性：玻璃纤维土工格栅经表面有机涂层处理以后与混凝土混合料有机物具有很好的相容性，特别是沥青材料，从而改善了玻璃纤维土工格栅不耐磨、不耐折的缺点。 5、化学稳定性：经过特殊处理后，玻璃纤维格栅能防止各类化学侵蚀，抵抗生物侵蚀和气候变化。 6、嵌锁和限制作用：沥青混凝土混合料穿过玻璃纤维土工结构，形成了复合嵌锁结构。这种限制能够阻止混凝土混合料的运动，使沥青混凝土混合料可以得到更好的压实，获取更大的承载力，并且能够提高传递荷载能力，减少变形，增强沥青混凝土路面。将其变为一整体结构，犹如混凝土中加入钢筋一样，具有良好的结构强度，在道路罩面中起到骨架作用。 玻璃纤维格栅的应用 （二）玻璃纤维格栅的适用范围 玻璃纤维格栅适用于沥青混凝土路面加筋、路面反射裂缝防治及新旧路面的衔接等变形量不是很大的场合。玻璃纤维格栅用于沥青道路时发挥的作用有抗疲劳开裂、抗低温收缩、耐高温车辙和延缓反射裂缝。

土工格栅的应用及作用机理土工格栅的应用很广泛，在水利工程、工民建工程和公路工程均有着大量应用。公路方面主要集中在以下方面：1）布置在沥青混凝土面层以下，减少反射裂缝、提高抗车辙能力和增加抗疲劳性能。2）应用在粒料基层中间以防止产生过大的 变形和疲劳破坏。3）土方路基施工中软弱地基的处理，保证路基承载能力，减少土方工程量。土工格栅的作用机理如下：1）格栅表面与混合料的摩擦作用。2）混合料对格栅筋肋条和节点的被动阻抗力作用。3）格栅上的孔眼对混合料的锁定作用。2．课题的提出改建路面结构设计，很大程度上取决于原路面的状况。土工格栅放在什么位置，起什么改善作用是值得研究的问题。本项目将结合豫20线茨沟至舞阳界段改善工程，将土工格栅放在基层下部，主要解决土工格栅材料选择、含有土工格栅的改建路面结构力学分析、施工工艺等方面的问题。为路面改建工程中合理应用土工格栅提供科学依据。近年来，国内外也进行了相关的研究，但大都是针对以上三个方面，没有进行以下研究：传统理论与有限元相结合的研究、各种土工材料性能及其对比的研究、土工格栅应用于基层以下的研究、土工格栅对路基加宽新旧结合部的研究。