白改黑城市道路的土工格柵施工路面具有強度高、工程造價低、整體性好的優(yōu)點，在我國現(xiàn)有高速公路中被廣泛采用的一種路面結(jié)構(gòu)形式。但是，由于水泥穩(wěn)定類材料具有易產(chǎn)生溫縮、干縮裂縫的特點，使得半剛性基層易產(chǎn)生開裂，由此引起的瀝青面層反射裂縫相當(dāng)普遍，大大降低了路面的耐久性。因此，許多學(xué)者一直在研究半剛性基層瀝青面層反射裂縫的發(fā)生和傳播規(guī)律以及影響因素、防治措施。

目前預(yù)防和延緩半剛性基層上瀝青加鋪層反射裂縫的措施主要分為以下3 類: 第1 類，在加鋪層上鋸切橫縫，為釋放加鋪層內(nèi)因溫度收縮受阻而產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而控制隨意裂縫的出現(xiàn); 第2 類是改善罩面性能，增強其結(jié)構(gòu)強度，提高抗變形能力; 第3 類是設(shè)置各種類型的裂縫緩解層，如瀝青混凝土、瀝青砂、土工夾層等，以起到應(yīng)力釋放、降低應(yīng)力集中功能。這其中，以第3 類方法應(yīng)用最為廣泛; 而在夾層土工格柵選擇上，又以土工格柵最為普遍。

對改善路面結(jié)構(gòu)受力狀況、延緩反射裂縫的產(chǎn)生等問題尚缺乏系統(tǒng)的研究，并未對土工格柵的模量、重度、鋪設(shè)寬度、厚度等對防反效果的影響進(jìn)行定量分析。本文通過建立路面結(jié)構(gòu)三維有限元模型，系統(tǒng)分析土工格柵主要設(shè)計參數(shù)對瀝青層底剪應(yīng)力的影響，提出合理的土工格柵參數(shù)。

瀝青路面層底部拉應(yīng)力、面層底部剪應(yīng)力、路表的彎沉，受土工格柵厚度的影響均很小，差別不到1%，因此在工程應(yīng)用中可根據(jù)實際條件來加以選擇。為避免由于剛度差異而形成反射裂縫，在裂縫或接縫位置也需要設(shè)置相應(yīng)的土工格柵。在有限元模型中，通過設(shè)定裂縫兩側(cè)不同的剛度比，分析這種剛度差異對路面結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響，以及土工材料在抑制反射裂縫中所發(fā)揮的作用。

土工材料彈性模量和厚度對瀝青面層底部的剪應(yīng)力影響不大; 但是提高材料的彈性模量，有利于增強其抗拉性能，提高路面結(jié)構(gòu)的整體性。隨著土工材料鋪設(shè)寬度的增大，瀝青面層底部的剪應(yīng)力和層底拉應(yīng)力不斷下降，通過分析確定，較為經(jīng)濟(jì)、合理的鋪設(shè)寬度應(yīng)為4m。當(dāng)裂縫兩側(cè)的基層出現(xiàn)剛度差異時，通過設(shè)置土工格柵，可在一定程度上減小基層的差異變形，降低瀝青面層內(nèi)的附加應(yīng)力，從而起到延緩反射裂縫發(fā)展的功能。