红砂岩路基填筑技术

宋旭希

摘要：结合湖南省株洲市云龙大道的路基施工，阐述红砂岩段路基填筑的施工控制，为其它红砂岩地区的路基设计施工提供经验参考。

关键词：红砂岩， 路基填筑，施工控制

中图分类号：U213.1文献标识码：A 文章编号：

红砂岩广泛分布在我国西南、中南等省区，湖南省株洲市区大部分新建道路都穿越红砂岩地区。云龙大道位于株洲盆地中北部，填方段路基主要穿越池塘、水田区，挖方段大部分穿越红砂岩地质区，由于该区域缺少低液限的路基填土，如若弃红砂岩不用，将要另寻取、弃土场，并可能造成环境污染，且大幅提升工程造价。对红砂岩进行改良用于路基填筑，将对本工程造价及工期都能起到很大的节省。

1.红砂岩特性

红砂岩富含铁的氧化物，外观呈红色、深红色或褐色，抗压强度低(属软质岩)，易风化、遇水易软化、崩解，并有一定的膨胀性。红层软岩的单轴饱和抗压强度变化范围为0 MPa--52．6 MPa，一般小于30 MPa，主要包括泥岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、页岩等，抗剪强度、抗拉强度都比较低，作为填料时可能导致路堤变形、强度衰减等现象，危及工程质量与安全，在工程实践中应考虑提高其强度的措施，并注意其时间效应和环境效应问题。

根据资料显示，红砂岩按其崩解特性划分为3类:浸水崩解或强烈崩解的红砂岩为Ⅰ类红砂岩;浸水崩解不强烈、崩解呈块状者为Ⅱ类红砂岩;浸水根本不崩解者为Ⅲ类红砂岩。

在本次修建道路云龙大道中大量分布紫红色泥质粉砂岩，风化程度不一，大部分为Ⅰ、Ⅱ类红砂岩，少部分为Ⅲ类红砂岩。

2.红砂岩路基常见病害

以前红砂岩填筑路基多用于低等级公路，近年来在红纱岩用来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应用较少。红砂岩填筑路基病害情况发生很普遍，主要存在以下两个病害：(1)、采用未崩解的红砂岩(粒径过大)填筑，压实度难以达到设计要求，填料之间嵌缝不密实，压实不够，在自重和车辆的长期作用下，路基发生不均匀沉降，使局部路基发生沉陷，导致路面破坏；另外，大颗粒红砂岩填料在经压实了的路堤内部同样不利于路堤的水稳定性。(2)、采用易风化的红砂岩填筑的路堤边坡难以防护和绿化，容易造成路堤边坡的坍落，从而导致路面破坏。

3.红砂岩的崩解处理

红砂岩经崩解后，可以减少红砂岩的活性，降低岩石强度，便于碾压。红砂岩易风化，一旦在外力作用下破坏，由于大气、阳光、雨水影响，红砂岩极易风化，若遇水，不光软化，更加速了这种风化进程，倘经过风、水、光等几次循环作用，红砂岩易破碎。如果施工期间连续天晴天数超过三天，对料场采用“浇水、晒干”循环的方式对山体进行风化崩解，使得大块的岩石崩解成小块，同时对风化作用未能崩解的岩块采用PC210挖机进行机械崩解。

4.路基填筑设计

填方路段为使红砂岩不受水的侵害或风化，路堤填筑采用包边土的方式施工。在路堤边坡两侧及路堤上部1.5m范围内采用密实性好的粉质粘土包边，使红砂岩包在路堤的中间保持其稳定性。同时防止因道路边缘路基压实不到位造成路面破坏。边坡两侧用密实性好的黏土封边还可以解决红砂岩不易修边坡和土质贫瘠不易植草绿化的问题。

在挖方段，表层红砂岩路基在路堑开挖后，经常在做路基结构层之前就已被雨水侵害及工程车辆碾压致使上路床软化，达不到路基设计要求。为避免大气雨水对红砂岩的侵蚀,降低基底的承载力，在路堑路基开挖后，对路堑上路床0-30cm内换填密实性好的路基填料封面，以保持下路床红砂岩原有的结构硬度。

5.路基填筑技术

填筑前对红砂岩填料进行检测，测得红砂岩最大干密度为2.05g/m3，最佳含水量为8.6%。施工时严格控制控制好填土的含水量，含水量不足或超出允许范围时要洒水或晾晒至最佳含水量的±2%。方可进行整平压实工作。

将崩解处理后的红砂岩从挖方段运至填方区时，严格控制填土粒径（粒径≤25cm），对粒径过大的填料颗粒采用220马力以上的三齿推土机勾松“耙压”，“耙压”遍数应不少于三遍。 对“耙压”后仍不能满足粒径要求的，碾压后的填料依然比较松散，无法检测压实度，应翻松并剔除超粒径填料后，采用羊足碾静压1遍，弱振1遍，强振5遍，再用22T光轮压路机静压1遍，弱振1遍，强振5遍。

由于对超粒径的红砂岩填料进行机械分解和翻松，通过挖掘机和大型推土机的来回碾压，填料的空隙率已经很小，碾压后层厚基本没有较大变化，松铺系数趋向于1.0，故松铺厚度要求≤35cm。

路基填筑采用横断面全宽、纵向水平分层填筑压实方法。为保证边坡压实质量，路堤两侧各加宽1.5m,加宽部分采用密实性好的粉质粘土填筑。摊铺平整，严格按照试验段确定的工艺参数施工，并设置4%横向排水坡。下一次填筑碾压路基前应对上一次填筑碾压的路基表层5cm进行翻松、碾压之后再进行填筑。

路基填筑完成之后及时用密实性好的粉质粘土进行包边，防止大气、雨水对已经压实的红砂岩路基侵害。

6.结语

红砂岩在未遇水软化之前具有良好的土工性质，可作为道路路基90区和93区的填料。红砂岩作为路基填筑材料应严格控制填料粒径和含水率，施工时要做好路拱横坡和其他防排水措施。研究和利用红砂岩作为筑路材料，对降低红砂岩地区城市道路建设成本起到至关重要的作用。

参考文献：

[1]. JTG D30-2004 ，公路路基设计规范．

[2]. JTG F10—2006，公路路基施工技术规范[S]．

[3]. 戴海燕，红砂岩路基施工控制，山西建筑，2009（8）

[4]. 谢建湘，常张高速公路红砂岩路基的施工技术，公路与汽车，2007（5）

[5]. 工程地质手册(第四版)，中国建筑工业出版社

作者简介:

宋旭希（1984- ），女，助理工程师，湖南省株洲市规划设计院，湖南 株洲 ，412000

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。