宋旭希

摘要：結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)的路基設計施工提供經(jīng)驗參考。

關鍵詞：紅砂巖， 路基填筑，施工控制

中圖分類號：U213.1文獻標識碼：A 文章編號：

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。對紅砂巖進行改良用于路基填筑，將對本工程造價及工期都能起到很大的節(jié)省。

1.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，抗壓強度低(屬軟質巖)，易風化、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度變化范圍為0 MPa--52．6 MPa，一般小于30 MPa，主要包括泥巖、泥質粉砂巖、粉砂質泥巖、頁巖等，抗剪強度、抗拉強度都比較低，作為填料時可能導致路堤變形、強度衰減等現(xiàn)象，危及工程質量與安全，在工程實踐中應考慮提高其強度的措施，并注意其時間效應和環(huán)境效應問題。

根據(jù)資料顯示，紅砂巖按其崩解特性劃分為3類:浸水崩解或強烈崩解的紅砂巖為Ⅰ類紅砂巖;浸水崩解不強烈、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粉砂巖，風化程度不一，大部分為Ⅰ、Ⅱ類紅砂巖，少部分為Ⅲ類紅砂巖。

2.紅砂巖路基常見病害

以前紅砂巖填筑路基多用于低等級公路，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，主要存在以下兩個病害：(1)、采用未崩解的紅砂巖(粒徑過大)填筑，壓實度難以達到設計要求，填料之間嵌縫不密實，壓實不夠，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，導致路面破壞；另外，大顆粒紅砂巖填料在經(jīng)壓實了的路堤內部同樣不利于路堤的水穩(wěn)定性。(2)、采用易風化的紅砂巖填筑的路堤邊坡難以防護和綠化，容易造成路堤邊坡的坍落，從而導致路面破壞。

3.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，降低巖石強度，便于碾壓。紅砂巖易風化，一旦在外力作用下破壞，由于大氣、陽光、雨水影響，紅砂巖極易風化，若遇水，不光軟化，更加速了這種風化進程，倘經(jīng)過風、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，對料場采用“澆水、曬干”循環(huán)的方式對山體進行風化崩解，使得大塊的巖石崩解成小塊，同時對風化作用未能崩解的巖塊采用PC210挖機進行機械崩解。

4.路基填筑設計

填方路段為使紅砂巖不受水的侵害或風化，路堤填筑采用包邊土的方式施工。在路堤邊坡兩側及路堤上部1.5m范圍內采用密實性好的粉質粘土包邊，使紅砂巖包在路堤的中間保持其穩(wěn)定性。同時防止因道路邊緣路基壓實不到位造成路面破壞。邊坡兩側用密實性好的黏土封邊還可以解決紅砂巖不易修邊坡和土質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)常在做路基結構層之前就已被雨水侵害及工程車輛碾壓致使上路床軟化，達不到路基設計要求。為避免大氣雨水對紅砂巖的侵蝕,降低基底的承載力，在路塹路基開挖后，對路塹上路床0-30cm內換填密實性好的路基填料封面，以保持下路床紅砂巖原有的結構硬度。

5.路基填筑技術

填筑前對紅砂巖填料進行檢測，測得紅砂巖最大干密度為2.05g/m3，最佳含水量為8.6%。施工時嚴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要灑水或晾曬至最佳含水量的±2%。方可進行整平壓實工作。

將崩解處理后的紅砂巖從挖方段運至填方區(qū)時，嚴格控制填土粒徑（粒徑≤25cm），對粒徑過大的填料顆粒采用220馬力以上的三齒推土機勾松“耙壓”，“耙壓”遍數(shù)應不少于三遍。 對“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，無法檢測壓實度，應翻松并剔除超粒徑填料后，采用羊足碾靜壓1遍，弱振1遍，強振5遍，再用22T光輪壓路機靜壓1遍，弱振1遍，強振5遍。

由于對超粒徑的紅砂巖填料進行機械分解和翻松，通過挖掘機和大型推土機的來回碾壓，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≤35cm。

路基填筑采用橫斷面全寬、縱向水平分層填筑壓實方法。為保證邊坡壓實質量，路堤兩側各加寬1.5m,加寬部分采用密實性好的粉質粘土填筑。攤鋪平整，嚴格按照試驗段確定的工藝參數(shù)施工，并設置4%橫向排水坡。下一次填筑碾壓路基前應對上一次填筑碾壓的路基表層5cm進行翻松、碾壓之后再進行填筑。

路基填筑完成之后及時用密實性好的粉質粘土進行包邊，防止大氣、雨水對已經(jīng)壓實的紅砂巖路基侵害。

6.結語

紅砂巖在未遇水軟化之前具有良好的土工性質，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嚴格控制填料粒徑和含水率，施工時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，對降低紅砂巖地區(qū)城市道路建設成本起到至關重要的作用。

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作者簡介:

宋旭希（1984- ），女，助理工程師，湖南省株洲市規(guī)劃設計院，湖南 株洲 ，412000

注：文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。