对红砂岩路基施工工艺进行探讨

中图分类号：U213.1 文献标识码：A文章编号：1673-0992（2011）02-0116-01

摘要：随着我国高等级公路建设的迅猛发展，用作路基填筑的材料越来越多，红砂岩成为一种较为理想的材料，红砂岩作为路基填料有强度高、稳定性好等诸多优点。由于材料的特殊性，以前红砂岩多用于弃方或低等级道路的填筑，但在低等级道路填筑过程中也出现了很多质量问题，用在高速公路上特别少见。针对红砂岩的路基的基本知识及其施工工艺作了简要的论述。

关键词：红砂岩石；路基；施工技术

红砂岩路基填筑施工，不同于一般的石方，亦不同于土方，它是一种特殊的填料类型，经过认真的生产实践，合理地安排压实工艺。可以修出高质量的路基。

1红砂岩的定义

红砂岩是指泥质或砂质页岩等沉积类岩石，其中多数因富含铁的氧化物而呈红色、深红色或褐色，开挖后，随着时间的推移，在大气、阳光、特别是雨水的作用下易崩解。

2施工工艺

路基施工方案的关键要确定三项指标：一是压实设备类型；二是松铺层厚；三是检测办法。根据石方路基稳定原理的定性分析、红砂岩的物理、力学性能及以往红砂岩路基的施工经验确定具体的施工方案。

2.1 压实设备选择激振力35 吨以上的压路机，也即YZ20 以上压路机。选择YZ20 以上压路机，主要是YZ20 以上压路机激振力大，各类型号的YZ20 压路机激振力均在350KN 以上，最大静线压力也在580N/cm 以上，激振力大，有利于在碾压过程中对岩石进行二次解小；其次采用压路机施工进度有保证，且压路机操作简单，施工成本低。

2.2 松铺层厚最初根据《公路工程路基施工规范》（JTJ033-95），确定为50cm，石料最大粒径不大于30cm。在试验路段的铺设中，发现有部分强度低的红砂岩极易破碎，且红砂岩通过爆破解小后细料占有相当部分的比重，与别的石质有明显区别，所以最初把红砂岩完全当作填石路堤的构想不完全正确。实际上红砂岩在大吨位压路机的激振作用下，最初的填石结构的特性，发生了变化，它变为了土石混填结构。但同时由于分层厚度过大，通过挖验发现，石料架空现象较多，也即单点合格率低，为进一步克服这一点，后将松铺层厚由50cm 改为35cm，最大粒径由30cm 改为23cm。路基填土是典型的扰动的颗粒、水和空气组成的三相体材料，不同种类的填土，压实特性也不相同。而土石混合料的压实特性是大小颗粒在力的作用下克服颗粒间阻力产生位移的过程，即大小颗粒全新排列，相互靠近，使孔隙体积减少，单位体积内固体颗粒数量增加的过程。土石混合料的压实不仅与粗粒的风化程度有关，而且与其含量有关，当粗粒含量低于40%时，粗粒料在压实土体中仅作为不可压缩的骨料，混合料的压实细料起决定性作用。红砂岩本身的特点，使其在大吨位压路机作用下大颗粒的材料减少，不能起到骨架作用，只能作为不可压缩的包裹体，压实特性介于纯土和纯石之间，但其密度则因粗粒的存在而有不同程度的改变。红砂岩填筑路基并不是纯粹意义上的石方填筑，而实际上是土石混填，因此在实际施工中采用土石混填的施工规范来进行施工。所以在后续的试验路段铺设时就规定松铺厚度为35cm，石料最大粒径不超过最大松铺厚度的2/3 即（23cm）。

3检测方法的确定

检测方法的确定应满足：一、能合理评价路基工程质量；二、具有可操作性和经济性。

3.1 密度检测法

密度检测法是目前应用最广泛的一种方法，它是对路基质量的一种综合评价手段，该法是以Proctor 压实理论为基础，并以现场实测干容重（ρd）与室内标准击实试验求取的最大干容重（ρdmax）之比值即压实度是否达到某一规定之值来实现。由于压实度法，对土石混填有其局限性，且小试坑方法也仅仅反映局部小范围的压实情况，为克服这些不足，提出沉降检验法。

3.2 抗力检测法土体在压实的反复荷载作用下，强度得以提高，弹性模量随荷载次数增加而加强，最后趋于某一定值。塑性变形增量则逐渐减少最后趋于零，当土体达到这一状态时，就认为已经压实。基于上述原理，采取一定的手段测定弹性模量或塑性变形增量，由此形成了二个分类，即弹性模量法和塑性变形法。

3.2.1 弹性模量法目前对弹性模量的测定多采用承载比或弯沉，具体做法是选定某些测点，测定这些点在加卸载后的回弹弯沉，将测定的回弹弯沉值与规定的标准进行比较以判定压实质量是否合格。应用该法检测压实质量有以下优点：①测定指标直接与变形特性相联系；②荷载量大，影响范围广，反映了一定范围内压实填方的整体情况，不破坏土体结构，但检测需要弯沉车，大面积施工中不利于推广。

3.2.2 塑性变形法此方法多采用水准仪进行。用水准仪测定塑性变形增量，即：在填方土体整体开始碾压前，先在整平的土体上布置方格网，确定各测点，然后开始碾压，每碾压一次，用水准仪测量上述各测点高程变化，直到碾压前后两次测定的高程之差（塑性变形增量）在规定的范围内（2mm），即认为合格，这种方法直观、简单易行，且具备上述弹性模量法优点。但测点碾压前后的重现性较差，影响了测量精度；且检测沉降必须采用压路机振压两遍后再进行沉降观测，

将耗费较多时间和机械台班，不便于在大面积施工中全面推广使用。

3.3沉降检验法对石方成型路基质量的检测、评估一直是一个难题，课题组最后选择了沉降检验法，对路基整体稳定程度进行检测与评价，其原理是：对已成型且认为合格的路基使用特大吨位的压实机具进行多次冲击，若其平均沉降能在某一标准（q）内，则可认为路基合格。标准q 值可通过收集国内有关参数求得，同时通过对肯定有把握合格的标准路基进行冲击，分析合格路基沉降情况判别红砂岩路基合格程度。

4结束语

红砂岩作为高等级公路路基工程填料，尚处于初级阶段，仍无正式的施工规范及验收标准，一般施工仍须按照土石方施工规范进行及按质量检验标准进行检测验收，密切注意其水稳定性、遇水膨胀等特点，并对相应的岩类进行必要的工前处理及处理措施。

参考文献:

[1]李蓓.浅析红砂岩筑路材料的工程性质.交通科技技术.2009

[2]龚汝意.论高速公路红砂岩路基施工技术.现代交通管理.2008