基于改良粉質(zhì)黏土公路路基的竹筋加固技術(shù)的應用研究

鄒大建

(貴州國咨工程管理咨詢有限公司，貴州 貴陽 550001)

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基于改良粉質(zhì)黏土公路路基的竹筋加固技術(shù)的應用研究

鄒大建

(貴州國咨工程管理咨詢有限公司，貴州 貴陽 550001)

竹筋加筋土技術(shù)是用竹筋做為加筋材料，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼筋等加筋材料，通常用于鄉(xiāng)村公路路基的加固處理。選取樂山市沐川縣一段鄉(xiāng)村公路為實驗路段，進行路基改良。結(jié)果表明竹筋加筋土技術(shù)在加固改良粉質(zhì)黏土的公路工程具有實際應用。

竹筋；粉質(zhì)黏土；路基

1 竹筋技術(shù)要求和防腐處理

1.1 竹筋技術(shù)要求

竹筋屬于一種纖維材料，纖維方向的各個角度和強度受力方向有關(guān)。對用于粉質(zhì)黏土的竹筋有以下幾點要求：(1)圓竹竿直徑在50 mm以上。(2)橫縱向竹筋的厚度在5 mm以上，寬度在50 mm以上。(3)竹子順紋抗拉強度≥150 MPa，彈性模量≥2.0 GPa。

1.2 竹筋防腐處理

竹筋砍伐過后壽命不會很長，這就需要做好防腐處理用來提升竹子使用壽命，在眾多防腐處理方法中，刷瀝青漆的方法適用性最強。本次工程的專業(yè)人員對竹筋使用瀝青漆防腐進行試驗，結(jié)果表明在經(jīng)過高濃度的的酸堿浸泡后，竹筋仍能保持原樣，抗拉強度為94%～97%。竹筋防腐處理法：(1)把新砍伐的竹子按照施工圖尺寸加工好。(2)把加工好的竹子放在自然通風的房間，注意不能淋雨。當竹子含水量為10%～13%時即可。(3)完成前兩個步驟后，進行手工刷瀝青漆，由于竹子表面較為光滑，不宜上漆，通常需要刷兩次瀝青漆才能得到預想的效果，刷好后放入自然通風的房間晾干即可。

2 粉質(zhì)黏土改良和填充壓實步驟要求

2.1 粉質(zhì)粘土改良

川南地區(qū)的黏土性中含有大量細小黏粒和蒙脫石黏土礦物成分，這些成分有較高的親水性。但是這些黏土顆粒大小不均等，需要改進加固后才可用于路基填料。工程員通過大量的室內(nèi)試驗研究得出用草灰和少量石灰改良粉質(zhì)黏土，可以達到最佳效果。用摻量7%的石灰貨和摻量為22%的草灰一起進行路基改良，其含水量為13.95%，干密度1.829 g/cm3。

2.2 填充壓實步驟要求

用平地機械進行路基整平，整平過后用重型壓路機進行碾壓。要先輕后重，先慢后快，從兩邊向中間碾壓。要保證碾壓寬度大于路基寬度。輪胎痕跡的重疊一般為一般的輪寬。碾壓一定要到位不能有遺漏，不能有死角，做到面面俱到。每次在鋪攤新混合料之前，要先把末端的斜坡挖除，挖出來的混合料加水過后達到標準含水量后可以使用，如果鋪攤中斷1.5 h，挖出的混合料則不能使用。

3 路基施工質(zhì)量標準和竹筋施工質(zhì)量標準

3.1 路基施工質(zhì)量標準

路基施工質(zhì)量標準以《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》為參考，具體要求如下：(1)粉質(zhì)黏土含水量控制在±4%。(2)路面彎沉度≤28。(3)路基基底壓實度≥90%，填筑壓實度≥95%。(4)中線偏位允許存在95 mm的偏差。(5)縱段高程允許存在±15 mm的偏差。(6)平整度允許存在20 mm的偏差。(7)橫坡允許存在±0.7%的偏差。

3.2 竹筋施工質(zhì)量標準

改良粉質(zhì)黏土竹筋加固路基，所用加筋材料為竹筋，在現(xiàn)有的施工標準中沒有提到竹筋材料的質(zhì)量標準，竹筋施工標準就根據(jù)竹子的特性和《公路加筋土工程設(shè)計規(guī)范》為參考，為竹筋施工質(zhì)量標準提出以下幾點標準：(1)經(jīng)過防腐處理的竹子必須全部覆蓋瀝青漆。(2)竹筋每層之間允許存在50 mm的偏差。(3)竹筋間距允許存在±25 mm的偏差。(4)圓竹竿偏位允許存在50 mm的偏差。(5)每層竹筋固定15個U型釘。

4 工程應用

4.1 工程概況

本次施工路段位于四川省樂山市沐川縣石橋村，該地區(qū)黏性土分布較為廣泛，長期降雨使含水量變高。在施工過程中使用沒有經(jīng)過處理的黏性土填筑路基發(fā)生不均勻沉降、路邊坡體被破壞等一系列工程問題，給公路路況和行車條件帶來了諸多困難，投入了較多的人力和財力進行維護，嚴重影響工程效益。

4.2 施工方法

石橋村公路全長約350 m，除去較為軟弱的地基后，填筑高度大約為2 m，用改良后的粉質(zhì)黏土和竹筋格柵加固。一共鋪4層，每層竹筋格柵豎向距離為70 cm。鋪竹筋層是該工程的施工關(guān)鍵，具體操作方法為：先在最下層鋪上具有防腐功能的竹筋格柵，然后鋪上一層灰土，再鋪上竹筋格柵每層用15顆U型釘進行固定，最后鋪上粉質(zhì)黏土進行填充壓實，重復以上步驟直至下層竹筋與這層竹筋反包裹為止。

4.3 路基承載力試驗

該條鄉(xiāng)村公路施工完成后，工程人員抽取了3個測點進行路基承載力試驗，用試驗車進行道路試驗，根據(jù)《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》為檢驗依據(jù)。結(jié)果顯示該鄉(xiāng)村公路的彎沉值滿足≤280的標準。詳見表1。

表1 彎沉值數(shù)據(jù)表

5 結(jié)束語

(1)竹筋和軟土的結(jié)合，可以有效的解決軟土路基不均勻沉降道路坡體破壞等諸多道路問題，同時就近取材避免過多的時間浪費和運輸費用，從而提高施工進度、降低施工成本。

(2)川渝地區(qū)降雨量較多，導致黏土含水量變高，這類黏土不能直接用作路基填筑，試驗結(jié)果中得出混合草灰或石灰的竹筋加筋技術(shù)可以很好的解決這一問題，是一種實用率較高的處理方式。

(3)竹子屬于環(huán)保綠色可再生植物，四川的竹子資源非常多，竹筋格柵技術(shù)主要使用竹子為加筋材料，無污染不會對施工周圍環(huán)境造成破壞和污染，具有很好的環(huán)保性能。

[1] 雷挺,文華,張玲玲,等. 改良粉質(zhì)黏土公路路基的竹筋加固技術(shù)研究[J]. 巖石力學與工程學報,2014,(S2):4246-4251.

[2] 文華,鄒嬌麗,雷挺. 鄉(xiāng)村公路竹筋加筋土路基施工工藝研究[J].施工技術(shù),2015,(15):114-117.

[3] 文華,羅鑫,張玲玲. 川南地區(qū)高含水量粉質(zhì)黏土摻灰法處治研究[J].施工技術(shù),2015,(16):85-88+103.

2016-10-08

鄒大建(1983-)，男，貴州貴陽人，助理工程師，研究方向：公路工程管理。

U416.1

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1008-3383(2017)05-0029-02