1、淺議紅砂巖路基的處理原則與施工工藝論文關鍵詞：紅砂巖路基涵義施工工藝論文摘要：隨著我國高等級公路建設的迅猛發展，用作 路基填筑的材料越來越多，紅砂巖就是其中一種較為理想的 材料，紅砂巖作為路基填料有強度高、 穩定性好等諸多優點 由于材料的特殊性，以前紅砂巖多用于棄方或低等級道路的 填筑，但在低等級道路填筑過程中也出現了很多質量問題， 用在高速公路上特別少見。本文對紅砂巖的路基的基本知識 及其填筑技術作了簡要的論述。0 引言紅砂巖是指泥質或砂質頁巖等沉積類巖石，其中多數因 富含鐵的氧化物而呈紅色、深紅色或褐色，開挖后，隨著時 間的推移，在大氣、陽光、特別是雨水的作用下易崩解。該 類巖石稱紅砂巖。

2、1 紅砂巖路基的基本理論1.1 紅砂巖的分類通過資料查找紅砂巖中的多數干燥后， 浸水崩解或略有崩解。并且將浸水崩解或崩解的紅砂巖稱為 一類巖；浸水崩解不強烈或略有崩解的紅砂巖稱為二類巖。 在同一紅砂巖料場，一類巖和二類巖互相摻雜。以一類巖為 主，摻雜有少量二類巖的紅砂巖料場填料， 仍按一類巖對待； 同理，以二類巖為主，摻雜有少量一類巖的料場填料，仍以 二類巖對待。有一些紅砂巖浸水完全不崩解，且強度高，水 穩定性好，民間多年來用它作為建筑石材使用，這類紅砂巖 稱為三類巖。1.2 紅砂巖的主要特性1.2.1 遇水崩解和膨脹紅砂巖在干濕循環作用下，經過陽光，大氣特別是雨水的重復作用下，易崩解成小碎塊

3、,體積略有增加，膨脹率約為 14% 。崩解后的紅砂巖遇水軟化，強 度下降較快（有的甚至達 40% 左右），此時，在機械和人力 作用下易成為渣泥狀，滿載的東風車在壓實好的試驗路行走 時最大可見 20cm 深的車轍，且這一性質不可逆轉。1.2.2 高吸水性， 透水性與難蒸發性一旦紅砂巖崩解或碾 壓成細粒狀，其吸水性較強，很快達到飽和狀態；壓實度雖 能達到要求，但仍具有較大的孔隙率，實測達 0.10.3 左右， 因此其透水性相對較強， 90 區的檢測表明：最大透水深度可 達 2030cm; 吸水或飽水后的紅砂巖， 強光， 風作用下水分蒸 發慢，表層 10cm 一般要一天左右才蒸發完，但蒸發卻較為 徹

4、底，且行車作用下易揚塵。1.2.3 低粘解性破碎后重新組合的紅砂巖，粘結性能小， 易松散，作壓實度檢測時，很難取得塊狀樣品，這說明紅砂 巖路基的整體性或板快性較差，強度具有不可逆轉性。1.2.4 易風化性一旦外力作用下破壞， 那么在大氣、 陽光、 雨水的影響下，紅砂巖極易風化。若遇水，則不僅僅是軟化， 更是加速了這種風化過程，倘經過幾次干濕循環作用，紅砂 巖易風化破碎，利于壓實。1.2.5 不均勻沉降由于粒徑難以 100% 的控制且不均勻， 加上紅砂。巖及易風化及遇水軟化，紅砂巖路基易出現較大 的不均勻沉降。2 處理紅砂巖的活性紅砂巖在爆破開挖出來后，受陽光，大氣特別是士雨水 的作用而迅速風化

5、崩解，由大塊狀風化崩解成碎塊關，當有 雨水或浸水時，在機械作用（汽車、挖掘機）和人力作用下 而成為渣泥狀，但破碎后重新組合的紅砂巖，粘結性能小， 不能由渣泥狀逆轉成碎塊狀和大塊狀。這種性質稱為紅砂巖 的不可逆轉性。紅砂巖浸水崩解性的強弱和紅砂巖膨脹勢的 大小，稱為紅砂巖的活性。浸水崩解愈強膨脹勢的大小，稱 為紅砂巖的活性。浸水崩解愈強膨脹勢愈大的紅砂巖，其活 性愈大。用來修筑路堤時，活性愈大的紅砂巖形成路基病害 的可能性愈大。3 施工工藝路基施工方案的關鍵要確定三項指標：一是壓實設備類 型；二是松鋪層厚；三是檢測辦法。根據石方路基穩定原理 的定性分析、紅砂巖的物理、力學性能及已往紅砂巖路基的

6、施工經驗確定具體的施工方案。 壓實設備選擇激振力 35 噸 以上的壓路機，也即 YZ20 以上壓路機。之所以選擇 YZ20 以上壓路機，主要是 YZ20 以上壓路機激振力大，各類型號 的 YZ20 壓路機激振力均在 350KN 以上， 最大靜線壓力也在 580N/cm 以上，激振力大，有利于在碾壓過程中對巖石進行 二次解小；其次采用壓路機施工進度有保證，且壓路機操作 簡單，施工成本低。 松鋪層厚最初根據公路工程路基施 工規范( JTJ033-95 )，確定為 50cm ，石料最大粒徑不大于 30cm 。在試驗路段的鋪設中，發現有部分強度低的紅砂巖極 易破碎， 且紅砂巖通過爆破解小后細料占有相當

7、部分的比重， 與別的石質有明顯區別，所以最初把紅砂巖完全當作填石路 堤的構想不完全正確。實際上紅砂巖在大噸位壓路機的激振 作用下，最初的填石結構的特性，發生了變化，它變為了土 石混填結構。但同時由于分層厚度過大，通過挖驗發現，石 料架空現象較多， 也即單點合格率低， 為進一步克服這一點， 后將松鋪層厚由 50cm 改為 35cm ，最大粒徑由 35cm 改為 23cm 。眾所周知路基填土是典型的擾動的顆粒、水和空氣組成 的三相體材料，不同種類的填土，壓實特性也不相同。而土石混合料的壓實特性是大小顆粒在力的作用下克服顆粒間阻 力產生位移的過程，即大小顆粒全新排列，相互靠近，使孔 隙體積減少，單位

8、體積內固體顆粒數量增加的過程。土石混 合料的壓實不僅與粗粒的風化程度有關， 而且與其含量有關， 當粗粒含量低于 40% 時，粗粒料在壓實土體中僅作為不可壓 縮的骨料，混合料的壓實細料起決定性作用。紅砂巖本身的 特點，使其在大噸位壓路機作用下大顆粒的材料減少，不能 起到骨架作用，只能作為不可壓縮的包裹體，壓實特性介于 純土和純石之間，但其密度則因粗粒的存在而有不同程度的 改變。紅砂巖填筑路基并不是純粹意義上的石方填筑，而實際 上是土石混填，因此在實際施工中我們采用土石混填的施工 規范來進行施工。所以在后續的試驗路段鋪設時就規定松鋪 厚度為 35cm ，石料最大粒徑不超過最大松鋪厚度的2/3 即（23cm ）。通過在以后進行的挖驗以及沖壓補強的沉降觀測 證明這是成功的。4 施工中的建議4.1紅砂巖干燥狀態下單軸抗壓強度為 3060MPa，自 然狀態下單軸抗壓強度為1530MPa ,飽水強度為 020MPa ;其礦物成分主要以石英、 長石、巖屑、泥質為主；4.2對紅砂巖填筑路基， 應采用YZ20型以上（即最大激 振力為350KN以上）的壓路機，松鋪層厚控制在 35cm，攤 鋪前最大粒徑控制在 23cm以內的施工方案；4.3在施工中，應嚴格監控，特別是應嚴格對松鋪層厚和 最大粒徑的控制，由于紅砂巖的壓實度檢測精度受