紅砂巖路基填筑技術(shù)

紅砂巖路基填筑技術(shù)摘要：結(jié)合湖南省株洲市云龍大道的路基施工，闡述紅砂巖段路基填筑的施工控制，為其它紅砂巖地區(qū)的路基設(shè)計(jì)施工提供經(jīng)驗(yàn)參考。關(guān)鍵詞：紅砂巖，路基填筑，施工控制紅砂巖廣泛分布在我國西南、中南等省區(qū)，湖南省株洲市區(qū)大部分新建道路都穿越紅砂巖地區(qū)。云龍大道位于株洲盆地中北部，填方段路基主要穿越池塘、水田區(qū)，挖方段大部分穿越紅砂巖地質(zhì)區(qū)，由于該區(qū)域缺少低液限的路基填土，如若棄紅砂巖不用，將要另尋取、棄土場，并可能造成環(huán)境污染，且大幅提升工程造價(jià)。對(duì)紅砂巖進(jìn)行改良用于路基填筑，將對(duì)本工程造價(jià)及工期都能起到很大的節(jié)省。紅砂巖特性紅砂巖富含鐵的氧化物，外觀呈紅色、深紅色或褐色，抗壓強(qiáng)度低:屬軟質(zhì)巖），易風(fēng)化、遇水易軟化、崩解，并有一定的膨脹性。紅層軟巖的單軸飽和抗壓強(qiáng)度變化范圍為0MPa--52.6MPa，一般小于30MPa，主要包括泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、頁巖等，抗剪強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度都比較低，作為填料時(shí)可能導(dǎo)致路堤變形、強(qiáng)度衰減等現(xiàn)象，危及工程質(zhì)量與安全，在工程實(shí)踐中應(yīng)考慮提高其強(qiáng)度的措施，并注意其時(shí)間效應(yīng)和環(huán)境效應(yīng)問題。根據(jù)資料顯示，紅砂巖按其崩解特性劃分為3類:浸水崩解或強(qiáng)烈崩解的紅砂巖為I類紅砂巖;浸水崩解不強(qiáng)烈、崩解呈塊狀者為II類紅砂巖;浸水根本不崩解者為III類紅砂巖。在本次修建道路云龍大道中大量分布紫紅色泥質(zhì)粉砂巖，風(fēng)化程度不一，大部分為I、II類紅砂巖，少部分為I類紅砂巖。紅砂巖路基常見病害以前紅砂巖填筑路基多用于低等級(jí)公路，近年來在紅紗巖用來填筑路基在高速公路上也有多用，但在市政道路路基填筑上應(yīng)用較少。紅砂巖填筑路基病害情況發(fā)生很普遍，主要存在以下兩個(gè)病害：（1）、采用未崩解的紅砂巖（粒徑過大）填筑，壓實(shí)度難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求，填料之間嵌縫不密實(shí)，壓實(shí)不夠，在自重和車輛的長期作用下，路基發(fā)生不均勻沉降，使局部路基發(fā)生沉陷，導(dǎo)致路面破壞；另外，大顆粒紅砂巖填料在經(jīng)壓實(shí)了的路堤內(nèi)部同樣不利于路堤的水穩(wěn)定性。(2)、采用易風(fēng)化的紅砂巖填筑的路堤邊坡難以防護(hù)和綠化，容易造成路堤邊坡的坍落，從而導(dǎo)致路面破壞。紅砂巖的崩解處理紅砂巖經(jīng)崩解后，可以減少紅砂巖的活性，降低巖石強(qiáng)度，便于碾壓。紅砂巖易風(fēng)化，一旦在外力作用下破壞，由于大氣、陽光、雨水影響，紅砂巖極易風(fēng)化，若遇水，不光軟化，更加速了這種風(fēng)化進(jìn)程，倘經(jīng)過風(fēng)、水、光等幾次循環(huán)作用，紅砂巖易破碎。如果施工期間連續(xù)天晴天數(shù)超過三天，對(duì)料場采用“澆水、曬干”循環(huán)的方式對(duì)山體進(jìn)行風(fēng)化崩解，使得大塊的巖石崩解成小塊，同時(shí)對(duì)風(fēng)化作用未能崩解的巖塊采用PC210挖機(jī)進(jìn)行機(jī)械崩解。路基填筑設(shè)計(jì)填方路段為使紅砂巖不受水的侵害或風(fēng)化，路堤填筑采用包邊土的方式施工。在路堤邊坡兩側(cè)及路堤上部1.5m范圍內(nèi)采用密實(shí)性好的粉質(zhì)粘土包邊，使紅砂巖包在路堤的中間保持其穩(wěn)定性。同時(shí)防止因道路邊緣路基壓實(shí)不到位造成路面破壞。邊坡兩側(cè)用密實(shí)性好的黏土封邊還可以解決紅砂巖不易修邊坡和土質(zhì)貧瘠不易植草綠化的問題。在挖方段，表層紅砂巖路基在路塹開挖后，經(jīng)常在做路基結(jié)構(gòu)層之前就已被雨水侵害及工程車輛碾壓致使上路床軟化，達(dá)不到路基設(shè)計(jì)要求。為避免大氣雨水對(duì)紅砂巖的侵蝕，降低基底的承載力，在路塹路基開挖后，對(duì)路塹上路床0-30cm內(nèi)換填密實(shí)性好的路基填料封面，以保持下路床紅砂巖原有的結(jié)構(gòu)硬度。路基填筑技術(shù)填筑前對(duì)紅砂巖填料進(jìn)行檢測，測得紅砂巖最大干密度為2.05g/m3，最佳含水量為8.6%。施工時(shí)嚴(yán)格控制控制好填土的含水量，含水量不足或超出允許范圍時(shí)要灑水或晾曬至最佳含水量的±2%。方可進(jìn)行整平壓實(shí)工作。將崩解處理后的紅砂巖從挖方段運(yùn)至填方區(qū)時(shí)，嚴(yán)格控制填土粒徑(粒徑＜25cm)，對(duì)粒徑過大的填料顆粒采用220馬力以上的三齒推土機(jī)勾松“耙壓”，“耙壓”遍數(shù)應(yīng)不少于三遍。對(duì)“耙壓”后仍不能滿足粒徑要求的，碾壓后的填料依然比較松散，無法檢測壓實(shí)度，應(yīng)翻松并剔除超粒徑填料后，采用羊足碾靜壓1遍，弱振1遍，強(qiáng)振5遍，再用22T光輪壓路機(jī)靜壓1遍，弱振1遍，強(qiáng)振5遍。由于對(duì)超粒徑的紅砂巖填料進(jìn)行機(jī)械分解和翻松，通過挖掘機(jī)和大型推土機(jī)的來回碾壓，填料的空隙率已經(jīng)很小，碾壓后層厚基本沒有較大變化，松鋪系數(shù)趨向于1.0，故松鋪厚度要求＜35cmo路基填筑采用橫斷面全寬、縱向水平分層填筑壓實(shí)方法。為保證邊坡壓實(shí)質(zhì)量，路堤兩側(cè)各加寬1.5m,加寬部分采用密實(shí)性好的粉質(zhì)粘土填筑。攤鋪平整，嚴(yán)格按照試驗(yàn)段確定的工藝參數(shù)施工，并設(shè)置4%橫向排水坡。下一次填筑碾壓路基前應(yīng)對(duì)上一次填筑碾壓的路基表層5cm進(jìn)行翻松、碾壓之后再進(jìn)行填筑。路基填筑完成之后及時(shí)用密實(shí)性好的粉質(zhì)粘土進(jìn)行包邊，防止大氣、雨水對(duì)已經(jīng)壓實(shí)的紅砂巖路基侵害。結(jié)語紅砂巖在未遇水軟化之前具有良好的土工性質(zhì)，可作為道路路基90區(qū)和93區(qū)的填料。紅砂巖作為路基填筑材料應(yīng)嚴(yán)格控制填料粒徑和含水率，施工時(shí)要做好路拱橫坡和其他防排水措施。研究和利用紅砂巖作為筑路材料，對(duì)降低紅砂巖地區(qū)城市道路建設(shè)成本起到至關(guān)重要的作用。參考文獻(xiàn)：.JTGD30-2004，公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范..