红砂岩路基的施工工艺探讨
文章作者：admin人气：发表时间：2016-03-04 02:40
红砂岩可用作高等级公路路基填料，但只能通过自然崩解后，掺石灰和水泥综合处治后用灰土包边用于路基中部填筑，施工中要按照确定的施工工艺组织施工，以确保路基的施工质量。
1红砂岩路基的基本理论
1.1红砂岩的分类
通过资料查找红砂岩中的多数干燥后，浸水崩解或略有崩解。并且将浸水崩解或崩解的红砂岩称为一类岩；浸水崩解不强烈或略有崩解的红砂岩称为二类岩。在同一红砂岩料场，一类岩和二类岩互相掺杂。以一类岩为主，掺杂有少量二类岩的红砂岩料场填料，仍按一类岩对待；同理，以二类岩为主，掺杂有少量一类岩的料场填料，仍以二类岩对待。有一些红砂岩浸水完全不崩解，且强度高，水稳定性好，民间多年来用它作为建筑石材使用，这类红砂岩称为三类岩。
1.2红砂岩的主要特性
1.2.1红砂岩在干湿循环作用下，经过阳光，大气特别是雨水的重复作用下，易崩解成小碎块，体积略有增加，膨胀率约为1~4%.崩解后的红砂岩遇水软化，强度下降较快（有的甚至达40%左右），此时，在机械和人力作用下易成为渣泥状，满载的东风车在压实好的试验路行走时最大可见20cm深的车辙，且这一性质不可逆转。
1.2.2一旦红砂岩崩解或碾压成细粒状，其吸水性较强，很快达到饱和状态；压实度虽能达到要求，但仍具有较大的孔隙率，实测达0.1～0.3左右，因此其透水性相对较强，90区的检测表明：最大透水深度可达20～30cm；吸水或饱水后的红砂岩，强光，风作用下水分蒸发慢，表层10cm一般要一天左右才蒸发完，但蒸发却较为彻底，且行车作用下易扬尘。
1.2.3低粘解性破碎后重新组合的红砂岩，粘结性能小，易松散，作压实度检测时，很难取得块状样品，这说明红砂岩路基的整体性或板快性较差，强度具有不可逆转性。
1.2.4易风化性一旦外力作用下破坏，那么在大气、阳光、雨水的影响下，红砂岩极易风化。若遇水，则不仅仅是软化，更是加速了这种风化过程，倘经过几次干湿循环作用，红砂岩易风化破碎，利于压实。
1.2.5不均匀沉降由于粒径难以100%的控制且不均匀，加上红砂。岩及易风化及遇水软化，红砂岩路基易出现较大的不均匀沉降。
2红砂岩施工用原材料基本要求
2.1石灰质量符合GB1594-79中规定的Ⅲ级以上石灰技术指标，石灰消解应在用于工程7天之前完成，必须经过监理抽检合格后方可用于工程施工。
2.2水泥准备：天宝山牌32.5R水泥，水泥不得受潮、结块、不得使用过期水泥，强度、等检测指标必须符合各项规定。
2.3红砂岩的崩解处理：填料采用崩解后的红砂岩，取前应清除挖方段表层草、树根石块及腐殖土等。然后对红砂岩进行开挖，将开挖后的红砂岩充分裸露在大气、阳光、和雨水中，必要时每天用水车浇水，使其迅速分化崩解消除红砂岩的活性，这个过程在7-14天左右。崩解处理后红砂岩表面出现大量裂缝，大部分碎石块岩石崩解，以脚掌推动时大块岩石裂成碎块岩石，即认为红砂岩的崩解处理已完成。然后将崩解后的红砂岩运到施工现场进行路基填筑。
3红砂岩路基的现场施工技术
3.1红砂岩填筑施工工艺流程 施工准备→下承层验收与检查→测量放样→打网格上料→翻拌晾晒→检测含水量→初步整平并碾压→打网格布石灰和水泥→拌和→含水量与灰剂量检测→平地机初步整平→打网格布水泥→混合料拌和→平地机整平→压路机碾压成型。
3.2外掺石灰、水泥的用量 本标段红砂岩路基施工采用石灰剂量3%,水泥剂量2.5%,根据标准试验，混合料的最大干密度为1.74g/cm3、最佳含水量为15%。
3.3红砂岩、石灰、水泥的拌和
3.3.1 红砂岩的装运 放出路基中线及2条边线（边线超宽50cm），红砂岩填筑路基用于路基中部，在路基超宽边线以内1.5m范围用粘土包边。在下承层用石灰打网格，用挖机配合运输车将崩解后的红砂岩运至现场按照格子上料，装运红砂岩用同一型号的车辆，以便控制每车土的数量基本相等。上好料后用推土机均匀摊铺在路基上，要求表面大致平整，厚度均匀。然后用旋耕机配合东方红推土机翻拌晾晒，当含水量较最佳含水量大3～5%时用压路机稳压1遍并用平地机初步整平一次，然后布设石灰网格开始布灰。
3.3.2 石灰布设 恢复中线、两条边线，布设石灰网格，按照网络和石灰用量上灰，用平地机将石灰摊平，局部地方由人工配合，确保石灰摊铺均匀。
3.3.3 石灰和红砂岩拌和 石灰摊铺后，用旋耕机配合强制式路拌机进行粉碎与拌和。拌和时从两侧向中心拌和，每次重叠10～20cm。发现漏拌，夹层的现象，及时重新拌和。当检测含水量比最佳含水量高2～3%，灰剂量检测合格后可进行整平碾压。
3.3.4 水泥的布设 用压路机稳压、平地机整平后恢复中线和两条边线，布设石灰网格，按照网格和水泥用量布设水泥，由人工将水泥摊铺均匀。
3.3.5 混合料的拌和
(1)水泥布设结束后用路拌机进行粉碎与拌和。
(2)路拌机拌和时应调整好刀片深度，要求拌和时嵌入下承层1～2cm，有专人随机跟踪每5米检查拌和深度，防止出现夹层，同时避免拌和太深或太浅而影响石灰、水泥的剂量。
(3)拌和后的石灰、水泥含量要均匀，拌和完成的标志是混合料色泽一致，没有灰条、灰团和花面，且水分适合均匀。
(4)路拌机拌和后检查混合料的含水量，试验人员按照200m取4个断面每断面6个点取样，用EDTA法检测灰剂量并检测含水量，当含水量比最佳含水量略高、灰剂量满足要求时报监理抽检合格后进行整平。
3.4整平
整平时先用压路机稳压1遍后采用平地机粗平，平地机粗平要由路基两侧向中心进行刮平，要有初步的路拱坡度，局部人工配合找平，粗平后检查松铺厚度，再用压路机稳压1遍后进行精平，精平要求平顺且有2%横坡。每次整形都要按照规定的坡度和路拱进行，在整形过程中，禁止任何车辆通行。对于局部低洼处，由人工将表层5cm以上翻松，并用新拌的灰土找补平整后再稳压一遍，重新用平地机进行精平。
3.5碾压
(1)当整平后的含水量处于最佳含水量的±2%时进行碾压。碾压顺序为由两侧路肩向路中心碾压。然后用LSS220振动压路机强振碾压2～3遍，最后用18～21t的铁三轮开始静压3～5遍。碾压时前轮轮迹应重叠前轮的三分之一宽度，碾压速度控制在2.0-3.5Km/h范围内，碾压时应重叠前轮1/2轮宽，后轮必须超过两段的接缝处，前轮压完路基全宽时即为一遍，碾压要由轻到重，先慢后快。路基坡脚线处应多压2～3遍。
(2) 碾压过程中如有反弹，松散起皮时应及时处理（如有"弹簧"、"松散"、"起皮"等现象，应及时翻开重新拌和、换填、清除或少量洒水）使其达到质量要求。 检测压实度和其它项目如路基宽度、平整度、纵向偏位等指标的检测，检测合格然后报监理工程师检测。
(3) 养生：碾压结束后要立即进行养生，先采用适当洒水养生，检测合格后立即进行上土覆盖。养生期间除洒水车外，禁止任何车辆通行。
4施工中的建议
4.1红砂岩干燥状态下单轴抗压强度为30～60MPa，自然状态下单轴抗压强度为15～30MPa，饱水强度为0～20MPa；其矿物成分主要以石英、长石、岩屑、泥质为主。
4.2对红砂岩填筑路基，应采用YZ20型以上（即最大激振力为350KN以上）的压路机，松铺层厚控制在35cm，摊铺前最大粒径控制在23cm以内的施工方案。
4.3在施工中，应严格监控，特别是应严格对松铺层厚和最大粒径的控制，由于红砂岩的压实度检测精度受试坑的大小影响较纯土方大，施工中重在以压实遍数控制工程质量。 4.4为提高红砂岩路基的单点合格率，建议对成型后的红砂岩路基采用大吨位压实机具进行一定范围的冲压补强。
1.1红砂岩的分类
通过资料查找红砂岩中的多数干燥后，浸水崩解或略有崩解。并且将浸水崩解或崩解的红砂岩称为一类岩；浸水崩解不强烈或略有崩解的红砂岩称为二类岩。在同一红砂岩料场，一类岩和二类岩互相掺杂。以一类岩为主，掺杂有少量二类岩的红砂岩料场填料，仍按一类岩对待；同理，以二类岩为主，掺杂有少量一类岩的料场填料，仍以二类岩对待。有一些红砂岩浸水完全不崩解，且强度高，水稳定性好，民间多年来用它作为建筑石材使用，这类红砂岩称为三类岩。
1.2红砂岩的主要特性
1.2.1红砂岩在干湿循环作用下，经过阳光，大气特别是雨水的重复作用下，易崩解成小碎块，体积略有增加，膨胀率约为1~4%.崩解后的红砂岩遇水软化，强度下降较快（有的甚至达40%左右），此时，在机械和人力作用下易成为渣泥状，满载的东风车在压实好的试验路行走时最大可见20cm深的车辙，且这一性质不可逆转。
1.2.2一旦红砂岩崩解或碾压成细粒状，其吸水性较强，很快达到饱和状态；压实度虽能达到要求，但仍具有较大的孔隙率，实测达0.1～0.3左右，因此其透水性相对较强，90区的检测表明：最大透水深度可达20～30cm；吸水或饱水后的红砂岩，强光，风作用下水分蒸发慢，表层10cm一般要一天左右才蒸发完，但蒸发却较为彻底，且行车作用下易扬尘。
1.2.3低粘解性破碎后重新组合的红砂岩，粘结性能小，易松散，作压实度检测时，很难取得块状样品，这说明红砂岩路基的整体性或板快性较差，强度具有不可逆转性。
1.2.4易风化性一旦外力作用下破坏，那么在大气、阳光、雨水的影响下，红砂岩极易风化。若遇水，则不仅仅是软化，更是加速了这种风化过程，倘经过几次干湿循环作用，红砂岩易风化破碎，利于压实。
1.2.5不均匀沉降由于粒径难以100%的控制且不均匀，加上红砂。岩及易风化及遇水软化，红砂岩路基易出现较大的不均匀沉降。
2红砂岩施工用原材料基本要求
2.1石灰质量符合GB1594-79中规定的Ⅲ级以上石灰技术指标，石灰消解应在用于工程7天之前完成，必须经过监理抽检合格后方可用于工程施工。
2.2水泥准备：天宝山牌32.5R水泥，水泥不得受潮、结块、不得使用过期水泥，强度、等检测指标必须符合各项规定。
2.3红砂岩的崩解处理：填料采用崩解后的红砂岩，取前应清除挖方段表层草、树根石块及腐殖土等。然后对红砂岩进行开挖，将开挖后的红砂岩充分裸露在大气、阳光、和雨水中，必要时每天用水车浇水，使其迅速分化崩解消除红砂岩的活性，这个过程在7-14天左右。崩解处理后红砂岩表面出现大量裂缝，大部分碎石块岩石崩解，以脚掌推动时大块岩石裂成碎块岩石，即认为红砂岩的崩解处理已完成。然后将崩解后的红砂岩运到施工现场进行路基填筑。
3红砂岩路基的现场施工技术
3.1红砂岩填筑施工工艺流程 施工准备→下承层验收与检查→测量放样→打网格上料→翻拌晾晒→检测含水量→初步整平并碾压→打网格布石灰和水泥→拌和→含水量与灰剂量检测→平地机初步整平→打网格布水泥→混合料拌和→平地机整平→压路机碾压成型。
3.2外掺石灰、水泥的用量 本标段红砂岩路基施工采用石灰剂量3%,水泥剂量2.5%,根据标准试验，混合料的最大干密度为1.74g/cm3、最佳含水量为15%。
3.3红砂岩、石灰、水泥的拌和
3.3.1 红砂岩的装运 放出路基中线及2条边线（边线超宽50cm），红砂岩填筑路基用于路基中部，在路基超宽边线以内1.5m范围用粘土包边。在下承层用石灰打网格，用挖机配合运输车将崩解后的红砂岩运至现场按照格子上料，装运红砂岩用同一型号的车辆，以便控制每车土的数量基本相等。上好料后用推土机均匀摊铺在路基上，要求表面大致平整，厚度均匀。然后用旋耕机配合东方红推土机翻拌晾晒，当含水量较最佳含水量大3～5%时用压路机稳压1遍并用平地机初步整平一次，然后布设石灰网格开始布灰。
3.3.2 石灰布设 恢复中线、两条边线，布设石灰网格，按照网络和石灰用量上灰，用平地机将石灰摊平，局部地方由人工配合，确保石灰摊铺均匀。
3.3.3 石灰和红砂岩拌和 石灰摊铺后，用旋耕机配合强制式路拌机进行粉碎与拌和。拌和时从两侧向中心拌和，每次重叠10～20cm。发现漏拌，夹层的现象，及时重新拌和。当检测含水量比最佳含水量高2～3%，灰剂量检测合格后可进行整平碾压。
3.3.4 水泥的布设 用压路机稳压、平地机整平后恢复中线和两条边线，布设石灰网格，按照网格和水泥用量布设水泥，由人工将水泥摊铺均匀。
3.3.5 混合料的拌和
(1)水泥布设结束后用路拌机进行粉碎与拌和。
(2)路拌机拌和时应调整好刀片深度，要求拌和时嵌入下承层1～2cm，有专人随机跟踪每5米检查拌和深度，防止出现夹层，同时避免拌和太深或太浅而影响石灰、水泥的剂量。
(3)拌和后的石灰、水泥含量要均匀，拌和完成的标志是混合料色泽一致，没有灰条、灰团和花面，且水分适合均匀。
(4)路拌机拌和后检查混合料的含水量，试验人员按照200m取4个断面每断面6个点取样，用EDTA法检测灰剂量并检测含水量，当含水量比最佳含水量略高、灰剂量满足要求时报监理抽检合格后进行整平。
3.4整平
整平时先用压路机稳压1遍后采用平地机粗平，平地机粗平要由路基两侧向中心进行刮平，要有初步的路拱坡度，局部人工配合找平，粗平后检查松铺厚度，再用压路机稳压1遍后进行精平，精平要求平顺且有2%横坡。每次整形都要按照规定的坡度和路拱进行，在整形过程中，禁止任何车辆通行。对于局部低洼处，由人工将表层5cm以上翻松，并用新拌的灰土找补平整后再稳压一遍，重新用平地机进行精平。
3.5碾压
(1)当整平后的含水量处于最佳含水量的±2%时进行碾压。碾压顺序为由两侧路肩向路中心碾压。然后用LSS220振动压路机强振碾压2～3遍，最后用18～21t的铁三轮开始静压3～5遍。碾压时前轮轮迹应重叠前轮的三分之一宽度，碾压速度控制在2.0-3.5Km/h范围内，碾压时应重叠前轮1/2轮宽，后轮必须超过两段的接缝处，前轮压完路基全宽时即为一遍，碾压要由轻到重，先慢后快。路基坡脚线处应多压2～3遍。
(2) 碾压过程中如有反弹，松散起皮时应及时处理（如有"弹簧"、"松散"、"起皮"等现象，应及时翻开重新拌和、换填、清除或少量洒水）使其达到质量要求。 检测压实度和其它项目如路基宽度、平整度、纵向偏位等指标的检测，检测合格然后报监理工程师检测。
(3) 养生：碾压结束后要立即进行养生，先采用适当洒水养生，检测合格后立即进行上土覆盖。养生期间除洒水车外，禁止任何车辆通行。
4施工中的建议
4.1红砂岩干燥状态下单轴抗压强度为30～60MPa，自然状态下单轴抗压强度为15～30MPa，饱水强度为0～20MPa；其矿物成分主要以石英、长石、岩屑、泥质为主。
4.2对红砂岩填筑路基，应采用YZ20型以上（即最大激振力为350KN以上）的压路机，松铺层厚控制在35cm，摊铺前最大粒径控制在23cm以内的施工方案。
4.3在施工中，应严格监控，特别是应严格对松铺层厚和最大粒径的控制，由于红砂岩的压实度检测精度受试坑的大小影响较纯土方大，施工中重在以压实遍数控制工程质量。 4.4为提高红砂岩路基的单点合格率，建议对成型后的红砂岩路基采用大吨位压实机具进行一定范围的冲压补强。
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