基于改良粉质黏土公路路基的竹筋加固技术的应用研究

2017-07-19邹大建

黑龙江交通科技 2017年5期

关键词：粉质质量标准防腐

邹大建

(贵州国咨工程管理咨询有限公司，贵州贵阳 550001)

基于改良粉质黏土公路路基的竹筋加固技术的应用研究

邹大建

(贵州国咨工程管理咨询有限公司，贵州贵阳 550001)

竹筋加筋土技术是用竹筋做为加筋材料，代替传统的钢筋等加筋材料，通常用于乡村公路路基的加固处理。选取乐山市沐川县一段乡村公路为实验路段，进行路基改良。结果表明竹筋加筋土技术在加固改良粉质黏土的公路工程具有实际应用。

竹筋；粉质黏土；路基

1 竹筋技术要求和防腐处理

1.1 竹筋技术要求

竹筋属于一种纤维材料，纤维方向的各个角度和强度受力方向有关。对用于粉质黏土的竹筋有以下几点要求：(1)圆竹竿直径在50 mm以上。(2)横纵向竹筋的厚度在5 mm以上，宽度在50 mm以上。(3)竹子顺纹抗拉强度≥150 MPa，弹性模量≥2.0 GPa。

1.2 竹筋防腐处理

竹筋砍伐过后寿命不会很长，这就需要做好防腐处理用来提升竹子使用寿命，在众多防腐处理方法中，刷沥青漆的方法适用性最强。本次工程的专业人员对竹筋使用沥青漆防腐进行试验，结果表明在经过高浓度的的酸碱浸泡后，竹筋仍能保持原样，抗拉强度为94%～97%。竹筋防腐处理法：(1)把新砍伐的竹子按照施工图尺寸加工好。(2)把加工好的竹子放在自然通风的房间，注意不能淋雨。当竹子含水量为10%～13%时即可。(3)完成前两个步骤后，进行手工刷沥青漆，由于竹子表面较为光滑，不宜上漆，通常需要刷两次沥青漆才能得到预想的效果，刷好后放入自然通风的房间晾干即可。

2 粉质黏土改良和填充压实步骤要求

2.1 粉质粘土改良

川南地区的黏土性中含有大量细小黏粒和蒙脱石黏土矿物成分，这些成分有较高的亲水性。但是这些黏土颗粒大小不均等，需要改进加固后才可用于路基填料。工程员通过大量的室内试验研究得出用草灰和少量石灰改良粉质黏土，可以达到最佳效果。用掺量7%的石灰货和掺量为22%的草灰一起进行路基改良，其含水量为13.95%，干密度1.829 g/cm3。

2.2 填充压实步骤要求

用平地机械进行路基整平，整平过后用重型压路机进行碾压。要先轻后重，先慢后快，从两边向中间碾压。要保证碾压宽度大于路基宽度。轮胎痕迹的重叠一般为一般的轮宽。碾压一定要到位不能有遗漏，不能有死角，做到面面俱到。每次在铺摊新混合料之前，要先把末端的斜坡挖除，挖出来的混合料加水过后达到标准含水量后可以使用，如果铺摊中断1.5 h，挖出的混合料则不能使用。

3 路基施工质量标准和竹筋施工质量标准

3.1 路基施工质量标准

路基施工质量标准以《公路工程质量检验评定标准》为参考，具体要求如下：(1)粉质黏土含水量控制在±4%。(2)路面弯沉度≤28。(3)路基基底压实度≥90%，填筑压实度≥95%。(4)中线偏位允许存在95 mm的偏差。(5)纵段高程允许存在±15 mm的偏差。(6)平整度允许存在20 mm的偏差。(7)横坡允许存在±0.7%的偏差。

3.2 竹筋施工质量标准

改良粉质黏土竹筋加固路基，所用加筋材料为竹筋，在现有的施工标准中没有提到竹筋材料的质量标准，竹筋施工标准就根据竹子的特性和《公路加筋土工程设计规范》为参考，为竹筋施工质量标准提出以下几点标准：(1)经过防腐处理的竹子必须全部覆盖沥青漆。(2)竹筋每层之间允许存在50 mm的偏差。(3)竹筋间距允许存在±25 mm的偏差。(4)圆竹竿偏位允许存在50 mm的偏差。(5)每层竹筋固定15个U型钉。

4 工程应用

4.1 工程概况

本次施工路段位于四川省乐山市沐川县石桥村，该地区黏性土分布较为广泛，长期降雨使含水量变高。在施工过程中使用没有经过处理的黏性土填筑路基发生不均匀沉降、路边坡体被破坏等一系列工程问题，给公路路况和行车条件带来了诸多困难，投入了较多的人力和财力进行维护，严重影响工程效益。

4.2 施工方法

石桥村公路全长约350 m，除去较为软弱的地基后，填筑高度大约为2 m，用改良后的粉质黏土和竹筋格栅加固。一共铺4层，每层竹筋格栅竖向距离为70 cm。铺竹筋层是该工程的施工关键，具体操作方法为：先在最下层铺上具有防腐功能的竹筋格栅，然后铺上一层灰土，再铺上竹筋格栅每层用15颗U型钉进行固定，最后铺上粉质黏土进行填充压实，重复以上步骤直至下层竹筋与这层竹筋反包裹为止。

4.3 路基承载力试验

该条乡村公路施工完成后，工程人员抽取了3个测点进行路基承载力试验，用试验车进行道路试验，根据《公路路基路面现场测试规程》为检验依据。结果显示该乡村公路的弯沉值满足≤280的标准。详见表1。