摘要:在沥青混凝土路面损害的众多裂缝中，由基层裂缝逐步向面层扩展的反射裂缝对路面的损害更为严重。为了研究土工格栅能否有效地对半刚性基层反射裂缝进行防治，运用ANSYS有限元软件对该种情况进行数值模拟分析。分别施加正荷载和偏荷载，对比铺设和未铺设土工格栅的沥青混凝土面层底部的拉应力、切应力以及弯沉值。结果表明，铺设土工格栅能够有效防治沥青混凝土路面的反射裂缝。
0 引言
沥青路面因为其良好的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性及耐疲劳性被广泛地使用在公路建设中。由于沥青路面属柔性路面，因而路面的强度主要取决于基层。半刚性基层扩散应力强且整体刚度大，因而广泛地作为路面基层。也正是因为半刚性基层的这一特性，所以一旦其开裂就极易向上扩展导致沥青混凝土面层开裂。
反射裂缝是指在基层处产生裂缝，在荷载作用下，该裂缝上部的面层底部将产生应力集中，当底部应力超过沥青混凝土应力强度时，沥青混凝土面层底部将产生裂缝。这一裂缝的产生又将加大应力集中并削弱该处面层的强度，裂缝将随着车辆荷载的反复碾压逐步扩展至路面，最终影响到路面的使用和行车安全。目前处理反射裂缝的主要方法主要有以下几种：修补加固旧水泥板块、增加沥青罩面厚度、设置应力吸收层和设置裂缝延缓层。后两种方法主要是通过铺设夹层来延缓裂缝处沥青混凝土面层底部的应力集中，从而抑制裂缝的向上扩展。土工格栅作为应力吸收层的一种，因其良好的柔韧性和整体性而被广泛使用于道路修补过程中。笔者应用ANSYS有限元软件进行数值模拟，分析沥青面层和已开裂的半

刚性基层之间铺设土工格栅和未铺设土工格栅两种情况，经过对比分析证明了土工格栅防治反射裂缝的有效性。该研究成果可为实际施工过程中防治反射裂缝提供借鉴作用。
1 土工格栅防治反射裂缝的机理
面层沥青混凝土铺筑完成后，其内部会不可避免地存在微裂缝。当有荷载作用于面层时，面层底部与基层接缝的连接处将产生应力集中，该处的应力骤升会使得沥青面层本来存在微裂缝进一步扩大，裂缝随着车辆荷载的反复碾压逐步扩展至表面。在沥青混凝土面层与半刚性基层之间铺设一层土工格栅后，一方面由于土工格栅良好的拉伸性能，它将承担一定的拉应力，从而减小了面层所承受的拉应力，即减小了裂缝张开变形量；另一方面，铺设的土工格栅和面层一起会形成一种“桥联增韧效应”，会延缓裂缝处的应力集中，这种效果在裂缝扩展初期较为显著，在后期趋于稳定[1]。
作者姓名：郭子敬，罗先启