【摘 要】紅砂巖粘性差，易崩解。本文主要結(jié)合實際施工實踐，闡述了研究、改良紅砂巖的一系列過程，使以前被廢棄或用于低等道路填充物的紅砂巖得到了充分利用。對于紅砂巖路基的檢測表明，本文所描述的紅砂巖路基施工技術(shù)與質(zhì)量控制方法是成功的，值得相同地質(zhì)結(jié)構(gòu)路段的高速工程借鑒學(xué)習(xí)。

【關(guān)鍵詞】高速公路；紅砂巖；路基；施工；質(zhì)量；控制

1、概括

衡大高速起于衡陽市西外環(huán)線的柳公塘，止于京珠高速公路大浦通道口，全長25．93公里，其中部分路段為連續(xù)的紅砂巖地帶，設(shè)計采用粘性土包邊進行處理，以增加路基穩(wěn)定性。粘性土包邊兩側(cè)各寬1m，與砂性土一同填筑壓實。施工中要開挖10x106m3的紅砂巖。對沿途紅砂地段勘察表明，主要是磚紅色砂質(zhì)巖，基本成分是石英、粘土礦物、鈣質(zhì)、粘土質(zhì)膠結(jié)，自然強度是0.9-2.6Mpa，天然承載力為298-490kPa，由于此種地質(zhì)水穩(wěn)性差，達(dá)不到直接作為路基填筑的標(biāo)準(zhǔn)，需要進行崩解處理，混合石灰、水泥進行包邊來填筑中部路基。

2、沿途紅砂巖基本情況分析

2.1 紅砂巖的特性

水浸濕和空氣中的干濕變化都會造成紅砂巖的軟化分解和破碎，承載力降低，不利于道路施工，往往給以后的工程埋下隱患，因此紅砂巖不能作為路基的填充物。但是由于衡大高速所處地質(zhì)結(jié)構(gòu)中，有大量的紅砂巖，如果不加以利用，會造成大量的資源浪費，同時再去尋找其他場地買土，需要額外增加數(shù)億的工程費用。經(jīng)過施工隊伍技術(shù)人員測算，分析了紅砂巖的路用性，決定根據(jù)紅砂巖的物理性質(zhì)采用相應(yīng)的技術(shù)進行處理，使其變成合格的路用工程材料。

2.2 紅砂巖的處理流程

2.2.1 紅砂巖的分類

經(jīng)過對沿途紅砂巖進行實地勘察，根據(jù)其物理特性和數(shù)量可以分為三類：

（1）a類紅砂巖。此類紅砂巖數(shù)量最大，約占全程總數(shù)的60%，天然抗壓強度在15MPa左右的紅砂巖屬于此類，經(jīng)過105℃烘干后浸泡24 h，出現(xiàn)塊狀崩解。

（2）b類紅砂巖。第二類紅砂巖占總數(shù)的30%，天然強度小于15M Pa，以相同溫度烘干并浸泡后出現(xiàn)崩解成粉末粒狀，說明其性能較弱

（3）c類紅砂巖。此類紅砂巖數(shù)量最少，僅占10%，但強隊最大，高于15MPa，經(jīng)過相同條件烘干浸水后未產(chǎn)生崩解現(xiàn)象。說明其性能基本和普通砂巖無異，但僅存在于較深底層。

2.2.2 紅砂巖的分類處理流程

把紅砂巖作為路基的填充材料，并未形成一個標(biāo)準(zhǔn)的實施規(guī)程，因此在施工中要對各個路段反復(fù)進行實驗和檢測，確保工程的質(zhì)量。實驗中盡量要根據(jù)施工環(huán)境，來模擬路堤、路基，從而能為路線上紅砂巖地帶路基的施工制定出科學(xué)的技術(shù)和驗收標(biāo)準(zhǔn)。下面以其中的某幾段典型紅砂巖路基為例來介紹一下處理流程。

（1）本段出現(xiàn)的主要為a類紅砂巖，填方長度300m，路基平均高度為12m，填土前要清除掉約0.30m的耕植土，并夯實地基。切方地段為覆蓋有柴草小樹，清除后切方7.1m深，土質(zhì)中a類紅砂巖占60%，其余為b類紅砂巖。a類紅砂巖填筑長度190m，b類紅砂巖筑長度110m，切方可以為本段路基提供45%的紅砂巖，其余填充材料需要從外地料場調(diào)入。

1）爆破紅砂巖：開挖紅砂巖的爆破工藝與普通巖石相同。作為填充物的a、b兩類紅砂巖進行小范圍松動爆破，炮眼距離控制在2m以內(nèi)。

2）路塹面的處理：路塹面適宜采用減弱松動爆破，這樣既可以保持原來坡面的穩(wěn)定性，又可以減少修整坡面的任務(wù)量。

3）路基填充材料的加工處理：爆破后的紅砂巖需要在露天環(huán)境中進行水浸，水的來源可以是雨水，如果遇到高溫晴朗天氣，需要人工澆水，直到紅砂巖塊分解，這個過程一般需要10-15天的時間。外地料場負(fù)責(zé)對大塊巖石進行機械分解，加工成達(dá)到工程要求的粒狀石子。

4）填充路基：首先要加固個別低洼地帶，這些部位底部要填充足量的砂礫，厚度不能低于65cm。整個地段的平均松鋪厚度要小于40cm；沙石顆粒的直徑不能大于40cm，紅砂巖填方路段要留有足夠的寬度以備壓實邊緣的路基，路拱橫破要占到4%。壓實路基之前先要檢測填充物的含水量，根據(jù)實驗表明，10%～13%含水量即為合格。嚴(yán)格控制壓實的遍數(shù)，壓實機械可以采用前輪為滾動光輪，后輪為輪胎的壓路機，碾壓過程中要人工剔除掉粒徑大于25cm的巖塊，經(jīng)過12t壓路機碾壓3遍之后，改用40t振動壓路機，以小于0.45m/s的速度碾壓6遍，預(yù)計能出現(xiàn)15cm的搭接寬度。為了做好防水，防止紅砂巖受到來自頂面的水的浸透，需要在頂面以下30cm處添加塑指>8的中性粘性來進行封閉。

（2）b類紅砂巖填筑路堤的加工處理。根據(jù)其強度特性，可以把b類紅砂巖處理后用作填筑路堤的材料。b類紅砂巖與熟石灰混合后，發(fā)生離子置換，可以抑制b類紅砂巖浸水崩解性和膨脹性，產(chǎn)生泥狀結(jié)構(gòu)，從而起到對路基的加固作用。熟石灰和紅砂巖按4%-6%的重量配比，比例要按照地基的干濕情況和排水性能來確定，干燥的地方石灰用量小，其他地方可以擴大到6%。

3、路基的質(zhì)量檢測與控制

壓實的過程要嚴(yán)格執(zhí)行《公路路基設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，其中壓實度是最為關(guān)鍵的一個指標(biāo)，它直接關(guān)系到路基的水穩(wěn)定性和堅固程度。壓實度的檢測方法可以采用水袋法、灌水法、核子密度儀法或灌砂法，檢測規(guī)程仍需要依照《公路土工試驗規(guī)程》進行。各種檢測方法操作特點不同，最簡便的是水袋法，可以作為檢測紅砂巖路基的主要方法，同時可以輔以灌砂法或核子密度，做不提倡的灌水法，此法操作過于復(fù)雜。沒層碾壓完成后，首先目測地基表層的平整度、均勻度和光滑度，并估測路拱橫坡是否達(dá)到了坡度要求。然后由監(jiān)理單位和施工單位分別按照各自的分工和職責(zé)進行檢測，自檢和抽檢相結(jié)合，在每層400m處設(shè)一個自檢點，沒800m處至少設(shè)一個抽檢點。各次檢測結(jié)果表明，本路段的壓實度達(dá)到了相關(guān)規(guī)定中的標(biāo)準(zhǔn)，各層密度和負(fù)載力均符合要求，填充物顆粒直徑小于20cm，致密的結(jié)構(gòu)具有良好的防水性。由于嚴(yán)格按照實驗得出的各項數(shù)據(jù)進行了施工，a、b兩類紅砂巖填充的路基表現(xiàn)出了良好的性能，為發(fā)生明顯的干裂現(xiàn)象。

除了檢測路基的壓實度外，還要進行沉降觀測，為了更好的掌握不同紅砂巖的路基變化情況，把a、b兩類紅砂巖分開來進行觀測，每個斷面布置6個觀測點，尤其要記錄好在特殊天氣下的觀測結(jié)果，觀察雨雪、干燥、霜凍等天氣對路基的影響，找出在干濕循環(huán)作用下和在凍融循環(huán)作用下出現(xiàn)的質(zhì)量問題，并及時排水，避免施工過程中發(fā)生翻漿。

4、結(jié)束語

對于紅砂巖性能，在道路投入使用之后，仍然需要進行不斷的檢測和研究，但就衡大高速目前運營的情況來看，只要能夠嚴(yán)格按照之前的標(biāo)準(zhǔn)加工處理紅砂巖，它就可以作為合格的地基填充物和其他地面工程的材料，既能夠節(jié)約成本，又減少了建筑垃圾。

參考文獻(xiàn)

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