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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(yīng)用研究

        2017-07-19 10:18:12鄒大建
        黑龍江交通科技 2017年5期
        關(guān)鍵詞:粉質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)竹子

        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(yīng)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(jìn)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(yīng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)。本次工程的專業(yè)人員對竹筋使用瀝青漆防腐進(jìn)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(qiáng)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(fēng)的房間,注意不能淋雨。當(dāng)竹子含水量為10%~13%時即可。(3)完成前兩個步驟后,進(jìn)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(yù)想的效果,刷好后放入自然通風(fēng)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(xì)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(jìn)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(dá)到最佳效果。用摻量7%的石灰貨和摻量為22%的草灰一起進(jìn)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(jī)械進(jìn)行路基整平,整平過后用重型壓路機(jī)進(jìn)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(dá)到標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)和竹筋施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

        3.1 路基施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

        路基施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》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(biāo)準(zhǔn)

        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(biāo)準(zhǔn)中沒有提到竹筋材料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),竹筋施工標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)提出以下幾點標(biāo)準(zhǔn):(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(yīng)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(jìn)行維護(hù),嚴(yán)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(jìn)行固定,最后鋪上粉質(zhì)黏土進(jìn)行填充壓實,重復(fù)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(jìn)行路基承載力試驗,用試驗車進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)。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(jìn)度、降低施工成本。

        (2)川渝地區(qū)降雨量較多,導(dǎo)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(xué)與工程學(xué)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

        C

        1008-3383(2017)05-0029-02

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