【摘 要】 紅砂巖由于材料的特殊性,以前多為棄方或用于低等級道路的填筑,本文通過紅砂巖在寧杭高速公路路基填筑中的應(yīng)用對高速公路紅砂巖路基的施工技術(shù)與質(zhì)量控制提出個人淺見,以供參考。
【關(guān)鍵詞】 高速公路;紅砂巖路基;施工技術(shù);質(zhì)量控制
1 概述
在寧杭高速公路路基三標(biāo)范圍內(nèi)存在強風(fēng)化泥質(zhì)砂巖或砂質(zhì)泥巖,根據(jù)地勘報告,泥質(zhì)砂巖或砂質(zhì)泥巖呈磚紅色,主要成分為石英、粘土礦物,粉粒結(jié)構(gòu),層理不清,鈣質(zhì)、粘土質(zhì)膠結(jié);巖芯塊狀、短柱狀(5-10cm),后可折斷,敲擊聲悶,取芯率90%,天然強度1.0-2.5Mpa,地基容許承載力[σ0]=300~500kPa,水穩(wěn)性較差,該類巖土被稱為紅砂巖,不能直接用作路基填筑,需通過自然崩解后,摻石灰和水泥綜合處治后用灰土包邊用于路基中部填筑。
2 紅砂巖簡述
(1)紅砂巖屬于巖石類它包括泥巖、泥質(zhì)砂巖、砂巖、泥質(zhì)或砂質(zhì)頁巖等沉積類巖石,其中多數(shù)因富含鐵的氧化物而呈紅色、深紅色或色,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分解;
(2)紅砂巖常見病害可分為沉陷和坍落二類。常見病害分析如下:一是路基填料不良(紅砂巖崩解不完全),填筑施工方法不當(dāng),壓實不足,在荷載與自然因素的作用下,均可能發(fā)生沉陷,直接導(dǎo)致路面損壞;二是易風(fēng)化的紅砂巖邊坡設(shè)計不當(dāng)或防護(hù)不良,均可能造成路基邊坡的坍落。由于紅砂巖為極易風(fēng)化的崩解的沉積巖,因此用紅砂巖修筑的路基邊坡在溫度與水的共同作用下極易發(fā)生風(fēng)化剝落的病害,如果不及時處理,風(fēng)化向邊坡深部發(fā)展,引起邊坡坍落等病害,給高速公路留下質(zhì)量隱患。
3 紅砂巖的主要特性
3.1 遇水崩解和膨脹
紅砂巖在干濕循環(huán)作用下,經(jīng)過陽光、大氣特別是雨水的重復(fù)作用下,易崩解成小碎塊,體積略有增加,膨脹率約為1-4%。崩解后的紅砂巖遇水軟化,強度下降較塊有的甚至達(dá)到40%左右,在機(jī)械和人力作用下易成為渣泥狀,滿載的汽車在壓實好的試驗路行走時最大可見20mm深的車轍。
3.2 高吸水性,透水性與難以蒸發(fā)性
一旦紅砂巖崩解或碾壓成細(xì)粒狀,其吸水性較強,很快達(dá)到飽和狀態(tài);壓實度雖能要求,但仍有較大的孔隙率;吸水和飽和后的紅砂巖在強光、風(fēng)作用下水分蒸發(fā)慢一般要1天左右才能蒸發(fā)完成,但蒸發(fā)卻較為徹底,且行車作用下易揚塵。
3.3 低粘解性
破碎后重新組合的紅砂巖,粘結(jié)性能好,易松散,作壓實度檢測時,很難取得塊狀樣品,這說明紅紅砂巖路基的整體性或板塊性較差,強度具有不可逆轉(zhuǎn)性。
3.4 易風(fēng)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(fēng)化。若遇水,則不僅僅是軟化,更是加速了這種風(fēng)化過程,經(jīng)過幾次干濕循環(huán)作用,紅砂巖易風(fēng)化破碎,利于壓實。
綜上可知,紅砂巖的特性介于未風(fēng)化巖石與粘土之間。用于紅砂巖路堤和筑路材料就是具有上述的 紅砂巖填料。同其他筑路、材料一樣都需要在現(xiàn)場攤鋪壓實成型,使材料具有滿足要求的密實程度,才具有足夠的強度和穩(wěn)定性,因此紅砂巖路基必須進(jìn)行良好的人工壓實。
4 紅砂巖施工用原材料基本要求
(1)石灰質(zhì)量符合GB1594-79中規(guī)定的Ⅲ級以上石灰技術(shù)指標(biāo),石灰消解應(yīng)在用于工程7天之前完成,必須經(jīng)過監(jiān)理抽檢合格后方可用于工程施工;
(2)水泥準(zhǔn)備:天寶山牌32.5R水泥,水泥不得受潮、結(jié)塊、不得使用過期水泥,強度、等檢測指標(biāo)必須符合各項規(guī)定;
(3)紅砂巖的崩解處理:填料采用崩解后的紅砂巖,取前應(yīng)清除挖方段表層草、樹根石塊及腐殖土等。然后對紅砂巖進(jìn)行開挖,將開挖后的紅砂巖充分裸露在大氣、陽光、和雨水中,必要時每天用水車澆水,使其迅速分