袁星
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摘要：公路工程中，路基设计是非常关键的内容。一方面会影响到整个高等级公路建设施工质量。另外一方面也会直接关系到高等级公路的通行安全。所以，在现代高等级公路施工中，对于公路路基设计应该良好的控制。本文对土工复合材料在高等级公路路基中的应用进行分析，以供参考。
关键词：土工复合材料；高等级公路；路基应用
引言
土工复合材料作为一种新型的工程材料，具有强度高、延伸性能好、耐老化、耐酸碱、抗腐蚀、防渗性能好等特性，且运输方便、价格低廉，在高等级公路路基施工中得到广泛的应用。土工复合材料中的土工膜、土工格栅、土工筋带等材料也在路基的各个部位中得到应用。
1我国土工复合材料行业的发展现状
土工复合材料的生产和应用技术是近年来在全球范围内发展起来的一门边缘学科，它以岩土工程为基础，与石油化工、机械工业发展等密切相关，随着设计、施工水平的提高，土工复合材料在国内工程中的运用在广度与深度上均取得了前所未有的进步，生产工艺、产品的品种与质量都有了大幅度的提高。例如：在铁路工程领域，2006年以来伴随我国铁路大规模建设，土工复合材料相关产品用途得以横向拓展，用量也在大幅增加。目前在无砟轨道、隧道防水加固及路基工程等铁路工程领域应用广泛，其中路基支挡结构、基床加固、地基处理、边坡防护、防排水及保温防护等方面，土工复合材料应用非常普遍，对路基工程影响尤为显著，其作用与地位不亚于混凝土。
2土工复合材料国内外标准差异分析
2.1标准集成度不同
国内标准的体系性较强，如SL235-2012《土工复合材料测试规程》[5]规定了单位面积质量、土工织物厚度等32项检测项目的检测方法，集成度高、方便查阅。而ISO、ASTM等标准化组织常常以单个测试项目制定标准，例如：ASTM组织单独制定了模块与筋材连接强度的测试标准，ISO组织单独规定了材料施工过程损伤评价的测试标准。
2.2国内标准参考对象不同
国内测试标准因行业分工不同，主要可分为交通行业、水利行业、铁路行业等几大门类标准，行业间的标准在兼顾行业特色的情况下，各有侧重。在结合自身行业特点的基础上，国内标准为最大限度地实现与国际标准接轨，在标准的编制过程中参考和引用了不同的国际标准。在试验方法的选取中，国内标准也在引进先进技术的同时做了很大改进，做到尽量兼顾不同材料，涵盖主要种类。
3高等级公路路基设计控制要点
3.1路基基础结构设计
(1)平台的实施结构是平台实施过程中的重要结构，对平台的稳定起着至关重要的作用。良好的平台形状设计确保平台设计合理。本工程主要采用综合开挖平台的形式、施工平台的结构等。在平台设计中考虑了平台截流池设计和边坡防护设计。(2)大坝也是平台设计的重要新形式之一，特别是以岩石回填为主要材料的平台基础设施设计。在此专案的平台设计中，主要选取整体填方结构。。
3.2路基挡土墙设计
挡土墙设计也是平台设计的关键要素，平台边坡防护设计和平台结构设计，平台实施的有效防护设计可以通过合理的挡土墙设计来实现。本工程平台设计主要采用重力路施工墙结构，重力路施工墙结构设计主要控制施工墙防水结构设计、施工墙排水设施设计和连接设计 并且平台挡土墙结构设计可以有效保护平台边坡，从而提高平台稳定性。
3.3路基排水设计
在高能量公路路基设计中，排水设计至关重要，为了成功实现路基排水，本工程从以下几个方面进行了排水:(1)本工程在降水相对集中、降水较少的青海地区进行，地下水(2)根据本工程的道路设计因素，平截面设计工具的横断面为梯形、矩形和横断面。(3)根据不同断面的含水量和地质特征合理设计渠道形状，确保有效排水。
4原材料
4.1试件制备
沥青混合料是煤比为5.0%、密度为2.523g/cm3、偏差率为5.5%的ac-16沥青混合料，各层之间采用残留沥青质量分数为69 %的c69b3乳液作为粘合剂。主要制备方法如下:首先制备底层沥青层，用压路机复盖沥青层，压实厚度50mm；然后均匀分布油层粘附层油，并在乳化液起飞后放置土工合成材料；最后，铺层沥青混合料的压实厚度为50 mm。此外，为了模拟路面裂缝，先前已将底部混合料板切割45 mm长、4 mm宽。在裂缝上铺设石膏层，以便在试验过程中更好地观察。
4.2微观与热力学特性试验
试验前后用扫描电镜观察土工合成材料的微观表面形貌。同时，对土工合成材料进行了热重分析。升温速率为20℃/分钟，记录土工合成材料在0 ~ 600℃的热重曲线。试验材料的质量约为5 ~ 10毫克。在测试过程中，土工合成材料开始失重的温度可以被精确地观察到，这可以作为材料开始变质的温度。
5土工复合材料在高等级公路中的应用
5.1加筋
为了提高高层铺装层平台的稳定性，防止平台边坡或填方沉降，可以使用土工复合材料处理筋。完成筋后，水平筋曲面和填充材料形成的摩擦方向平行于填充材料的相对偏移方向，从而提高了填方的抗剪强度。为了保证填方的适当排水，防止土工复合材料的化学腐蚀，在放置土工复合材料之前，必须在原表面铺设厚度约40厘米的砂质地层，以提高渗透性。
5.2隔离
低负荷问题往往发生在高质量公路施工过程中，需要选择高负荷材料进行处理，高质量公路受到外部环境因素的影响，导致了内部材料的粘结情况，如果地质工程复合材料可以在 因此，这些材料即使承受更大压力也不会产生粘结剂，以确保整个高质量公路结构的稳定性。
5.3裂缝防治
土工复合材料可以防止由于半刚性基层收缩而造成的裂缝不断扩大，从而减少了旧道路沥青路面上的鸟类数量并减少了反射裂缝的出现。为了做好道路裂缝的防治工作，土工复合材料如土工织物、玻璃纤维网等。在选择土工复合材料时，必须满足以下要求:第一，耐热性。土工复合材料位于基层半刚性层和沥青层之间，其耐热性与沥青层相同，且大于0 c。其次，抗裂性。对于半刚性路面，铺设材料易受车辆工作力作用下的裂缝的影响，裂缝更有可能产生拉伸应力。为克服拉伸应力，土工复合材料必须达到高拉伸强度标准。第三，可扩展性。裂缝中的土工复合材料有破裂的危险，特别是受施工技术水平和车辆载荷影响的半刚性掺杂基板；土工复合材料穿孔；在受力条件下，开口中的铺设材料容易断裂，从而使。
结束语
20年来，与发达国家相比，我国土工复合材料在产、学、研等方面取得了长足的进步，已经形成较为科学、规范、合理的标准体系，但在发展中仍然存在行业政策变化大、原材料价格波动、标准体系建设薄弱等不足与风险，与ISO、ASTM等国际标准化组织的先进标准体系相比，仍存在标准不够完善的问题。为此，需要上下游企业加大新技术、新材料的推广应用，研制土工复合材料的工艺技术及制造装备，进一步加强全国和各行业的专业标准化技术委员会的建设，使我国土工复合材料在应用数量、品种、品质上再有一个大的提升。
参考文献
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[2]陈贤斌.土工材料防水增强路堤模型试验研究[D].重庆交通大学,2019.
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[4]王志会.红砂岩路基填筑技术研究[D].长安大学,2018.
[5]刘杰.土工格栅加筋砾类土力学特性和加筋机理试验研究[D].合肥工业大学,2018.