浅议红砂岩路基的处理原则与施工工艺
浅谈南方红砂岩地区路基工程设计与施工应注意的问题
浅谈南方红砂岩地区路基工程设计与施工应注意的问题作者:王亮亮来源:《建筑工程技术与设计》2015年第16期【摘要】红砂岩在我国有较大的分布,特别是我国南方地区分布更为广泛。
为便于就地取材,节省工程投资,红砂岩作为路基填料得到越来越多的应用。
但由于红砂岩特有的活性,容易导致路基不均匀沉降、塌陷,从而导致路面容易破损等不利影响。
本文主要对南方红砂岩地区道路工程路基设计与施工中容易存在的问题进行了分析,并提出了相应的解决办法。
【关键词】南方;道路工程;路基;红砂岩;设计;施工前言:红砂岩在地质学上也被称为红层,主要是指从侏罗纪到新近纪的陆相红色岩系。
泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩、砂岩及页岩等沉积岩类的岩石,因含有丰富的氧化物呈红色、深红色或褐色,这类岩石统称为红砂岩。
南方约占60%,西南、中南地区分布较广,而且以裸露型红层分布为主,受大自然阳光、雨水、风等因素影响很大,容易引起道路工程路基沉陷、边坡失稳等病害,对工程建设影响很大,所以本文主要对南方红砂岩地区的道路工程设计与施工应注意的问题进行探讨。
1、红砂岩概述1.1红砂岩矿物组成红砂岩主要含有高岭石、蒙脱石、伊利石等矿物成分,含有的主要化学成分有SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3等,其中SiO2占主要部分。
1.2崩解特性与不可逆转性红砂岩浸水容易崩解破碎的特性,叫做红砂岩的崩解特性。
这与红砂岩的矿物组成成分有关。
因红砂岩内含高岭石、蒙脱石、伊利石等碎屑矿物,它们亲水性较强、比表面积非常大,浸水后这些矿物吸水膨胀,软化,最后导致岩石破碎。
破碎后重新组合的红砂岩,粘结性能小,不能由渣泥状逆转成碎块状和大块状,这种性质称为红砂岩的不可逆转性。
1.3工程分类红砂岩按强度和崩解特性划分为如下三种类型:(1)一类红砂岩,岩块天然单轴抗压强度小于15Mpa,在105℃温度下烘干后浸水24小时内,呈现渣状、泥状或粒状崩解;(2)二类红砂岩,岩块天然单轴抗压强度小于15Mpa或稍大于15Mpa,在105℃温度下烘干后浸水24小时内,呈块状崩解;(3)三类红砂岩,岩块天然单轴抗压强度大于15Mpa,不崩解特性与普通砂岩无区别。
浅谈红砂岩施工技术与控制
浅谈红砂岩路基施工技术与质量控制---------撰写人: 黄会彬马凯冯佳一、概述黄祁高速公路全长105公里,全线15个标段约一半以上的地带存在红砂岩施工。
由于红砂岩固有的不利路用特性,若将施工中沿线开挖的红砂岩弃置不用,而远运其他材料填筑路基,则造价昂贵,弃土和借土场难寻,并可能造成环境污染。
如何解决红砂岩施工成为困扰各方面的重要问题。
高速公路总公司黄祁高速项目办为此聘请专家专门成立了课题组。
借此,我们开源路桥--黄祁06标项目部在黄祁高速红砂岩课题研究的基础上,吸纳改进,进行的红砂岩路基施工,总结这次施工经验。
二、红砂岩的基本特性南部省区(湖南、云南、四川、广西等)广泛存在的泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩、砂岩及页岩等沉积岩类的岩石,因含有丰富的氧化物呈红色、深红色或褐色,这类岩石统称为红砂岩。
红砂岩主要呈粒状碎屑结构和泥状胶结结构两种典型结构形式,因胶结物质和风化程度的差异,其强度的变化大。
多数红砂岩在挖掘或爆破出来后,受大气环境的作用可崩解破碎,甚至泥化,故其岩块的大小及颗粒级配将随干湿循环的时间过程而变化,其物理力学性质也将产生变化。
1、红砂岩分类红砂岩按强度和崩解特性划分为如下三种类型:(1)一类红砂岩,岩块天然单轴抗压强度小于15Mpa,在105℃温度下烘干后浸水24小时内,呈现渣状、泥状或粒状崩解;(2)二类红砂岩,岩块天然单轴抗压强度小于15Mpa或稍大于15Mpa,在105℃温度下烘干后浸水24小时内,呈块状崩解;(3)三类红砂岩,岩块天然单轴抗压强度大于15Mpa,不崩解,特性与普通砂岩无区别。
2、红砂岩的天然结构特征及其矿物成分和化学成分根据对衡枣路岩石样品的鉴定结果,红砂岩的天然结构主要有粒状碎屑结构和泥状结构两种,按岩石学划分,可将红砂岩分为两大类:一类为碎屑岩类,包括泥质砂岩、泥质粉砂岩、泥质细砂岩、粉砂岩、砂岩和砾岩等;另一类为粘土岩类,包括泥岩、页岩、砂质泥岩及砂质页岩等。
红砂岩路基设计理论和施工技巧研讨
红砂岩路基设计理论和施工技巧研讨摘要:随着我国公路网建设的不断加快,公路建设质量也大幅提升,而路基的质量则直接关系着公路的质量,这就需要相关工作人员对其进行研究。
红砂岩路基是公路路基中的一种,基于此,本文对红砂岩路基的设计要求、设计流程、施工流程及后期质量管理都做了详细阐述,以供参考。
关键词:红砂岩路基;路基设计;路基材料引言:红砂岩是一种富含氧化铁的沉积岩类,在大气环境下很容易发生软化和崩解碎裂等情况,从而导致工程性质变差。
按照以往的经验,红砂岩并不适合作为路基材料。
但基于工期、成本和环保等多方面因素考虑,某些地区的大量红砂岩仍需要作为天然路基填料来进行使用,为此,需要结合红砂岩的工程特性和常见病害情况,来分析红砂岩作为路基填料的情况下,如何确保其稳定。
1红砂岩的选取和设计标准及要求要设计红砂岩路基,必须事先按照《公路土工试验规程》对红砂岩材料进行室内试验,确定红砂岩材料的工程特性。
一般来说,大粒径红砂岩的活性较强而不利于施工,为此,应当对粒径超过100cm的红砂岩进行崩解,一般通过暴露在自然环境中的方法来让红砂岩崩解,也可采用大型机械压实的方法[1]。
在红砂岩材料使用前,一个重要试验是击实实验,以此确定最大干密度和最佳含水量。
除此之外,对红砂岩材料的内摩擦角、粘接强度、渗透系数和压缩系数等参数也需要精准确定。
除此之外,需要注意的是,红砂岩填料路基必须采用分层填筑的方法,填料松铺宽度不应大于40cm,而填料最大粒径也必须控制在20cm以内。
2红砂岩路基设计2.1红砂岩路堤断面设计红砂岩路基断面形式分为直线型、折线型和平台式三种,直线型适合较低的路基;折线型大多应用于填土较高的路段,多为二级或三级折线坡,上陡下缓;而平台式则更适用于高路堤边坡,当填土高度大于10m时,则必须设置不小于2.0m的平台。
为确保路堤长期处于稳定状态,红砂岩路堤应当采用外包式路堤的设计形式。
具体来看,红砂岩填料位于堤心部位,外包层采用中性粘性土作为隔水密闭层,外包层的顶面厚度应大于30cm,而侧面厚度则应大于1m。
红砂岩路基的处理原则与施工工艺
红砂岩路基的处理原则与施工工艺红砂岩作为一种常见的路基材料,其处理原则与施工工艺对于保障路基的稳定性和使用寿命至关重要。
下面是红砂岩路基的处理原则与施工工艺的详细解释。
处理原则:1.充分调查勘察:在进行红砂岩路基处理之前,需要对工程地质进行详细的调查勘察,了解红砂岩的性质、分布范围以及存在的问题,为后续工程处理提供依据。
2.稳定性原则:红砂岩路基的处理原则是保障路基的稳定性,确保其能够承载道路交通荷载,防止出现沉陷、滑动、破坏等问题。
因此,在处理过程中,要注重提高路基的抗滑性能和抗沉陷性能。
3.经济性原则:在处理红砂岩路基时,需要综合考虑各种因素,如施工成本、项目预算等。
在保障路基稳定性的前提下,选择经济合理的处理方法,以最大程度节省成本。
施工工艺:1.开挖与剥离:首先进行红砂岩路基的开挖,清除表层松软土壤。
然后,根据不同地层的特点,采取剥离红砂岩地层,保留坚硬岩石层,以提高路基的稳定性。
2.筛分与配合:经过剥离之后,将红砂岩按照一定的规格进行筛分,剔除过大或过小的颗粒。
然后,根据工程要求,将筛分后的红砂岩与合适的辅助材料进行配合,以提高整体的稳定性和排水性能。
3.压实与密实:采用合适的压实设备,对红砂岩路基进行压实处理。
压实过程中,需要根据红砂岩的含水率和初始密度,合理调整压实参数,确保红砂岩的密实度达到工程要求。
4.排水与防水:为了避免红砂岩路基因为水分积聚而导致的沉降和侵蚀,需要进行排水和防水处理。
可以采用排水沟、排水管等措施,将路基内的水分及时排出,减少水分对路基稳定性的影响。
5.起垫与覆土:在红砂岩路基处理的最后阶段,可以进行起垫和覆土处理。
起垫可以利用合适的材料填充坑洞和空隙,提高路基的整体稳定性。
覆土则可以增加路基的强度和耐磨性,避免红砂岩受到外部冲击破坏。
总之,红砂岩路基的处理原则与施工工艺是保障路基稳定性和使用寿命的重要环节。
通过充分调查勘察、稳定性原则、经济性原则等,结合开挖、剥离、筛分、配合、压实、密实、排水、防水、起垫和覆土等施工工艺,可以有效地处理红砂岩路基,提高路基的稳定性和使用寿命。
红砂岩路基施工
红砂岩路基施工红砂岩,由于其材料本身的特殊性,以往只是在低等级公路中作为路基填料,且出现了大量的质量问题,为杜绝红砂岩施工质量通病,我们对红砂岩路基施工工艺做进一步完善和补充,以确保工程质量。
1、红砂岩的基本特性泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩、砂岩等沉积岩类的岩石,因含有丰富的氧化物呈红色、深红色或褐色,这类岩石统称为红砂岩。
红砂岩主要呈粒状碎屑结构和泥状胶结结构两种典型结构形式,因胶结物质和风化程度的差异,其强度变化大,多数红砂岩在挖掘或爆破出来后,受大气环境的作用可崩解破碎,甚至泥化,故其岩块的大小及颗粒级配将随干湿循环的时间过程而变化,其物理力学性质也将产生变化。
为制定红砂岩施工方案,必须要对红砂岩有全面细致的了解,我们查阅大量资料并与合同段地质勘察报告进行比对分析,对红砂岩的基本特性等指标得出以下(1.1~1.5)结论,作为红砂岩施工方案的参考资料。
1.1、红砂岩分类红砂岩按强度和崩解特性划分为如下三种类型:(1)一类红砂岩,岩块天然单轴抗压强度小于15Mpa,在105℃温度下烘干后浸水24小时内,呈现渣状、泥状或粒状崩解;(2)二类红砂岩,岩块天然单轴抗压强度小于15Mpa或稍大于15Mpa,在105℃温度下烘干后浸水24小时内,呈块状崩解;(3)三类红砂岩,岩块天然单轴抗压强度大于15Mpa,不崩解,特性与普通砂岩无区别,稳定,不易破碎。
1.2、红砂岩的天然结构特征及其矿物成分和化学成分红砂岩的天然结构主要有粒状碎屑结构和泥状结构两种,按岩石学划分,可将红砂岩分为两大类:一类为碎屑岩类,包括泥质砂岩、泥质粉砂岩、泥质细砂岩、粉砂岩、砂岩和砾岩等;另一类为粘土岩类,包括泥岩、页岩、砂质泥岩及砂质页岩等。
红砂岩中,含铁氧化物大多以浸染物形式出现,碎屑颗粒间主要有孔隙式胶结、基底式胶结以及铁质碳酸盐胶结等形式。
由于铁质在多数岩石中不是以胶结物的形式存在,故主要影响岩石的外观状态,对岩石的工程性质没有明显的影响。
红砂岩路基填筑技术探讨
红砂岩路基填筑技术探讨摘要本文主要对红砂岩路基填筑技术进行了探讨。
首先介绍了红砂岩的特性以及在路基填筑中的应用,接着详细讨论了红砂岩填筑层的设计原则和施工技术,包括填筑层厚度的确定、填筑材料的选用、填筑层的加固措施等。
最后对红砂岩路基填筑技术进行了总结和展望。
1. 红砂岩的特性及在路基填筑中的应用红砂岩是一种常见的地质材料,具有较高的强度和耐久性。
其主要特点如下:•物理性质:红砂岩具有较高的比重和硬度,同时具备良好的孔隙结构和透水性;•化学性质:红砂岩的主要成分为石英、长石和岩屑等,具有较好的化学稳定性;•力学性质:红砂岩具有较高的抗压强度和抗剪强度,适合作为路基填筑材料。
红砂岩在路基工程中主要用于填筑层的构建,能够提供良好的支撑和稳定性,有效分散和传递路面荷载,对于改善路基的承载力和排水性能具有重要作用。
2. 红砂岩填筑层的设计原则红砂岩填筑层的设计应以确保路基的强度、稳定性和排水性能为目标。
在设计时需考虑以下原则:2.1 填筑层厚度的确定填筑层的厚度应根据工程要求和路基地质条件确定。
一般来说,填筑层厚度应满足以下要求:•路基承载力要求:填筑层的厚度应能够满足路基的承载力要求,保证路面的稳定性;•地基条件:填筑层的厚度应考虑地基的稳定性和排水性能;•工程经济性:填筑层的厚度应在经济、合理的范围内。
2.2 填筑材料的选用选择适当的填筑材料对于保证填筑层的性能至关重要。
红砂岩填筑层的常用材料包括:•红砂岩碎石:具有较高的抗压强度和稳定性,是常用的填筑材料;•黄土:作为填筑层的辅助材料,能够改善红砂岩填筑层的排水性能。
在选择填筑材料时需考虑材料的物理性质、力学性能和可获得性等因素,以满足工程要求和经济性。
2.3 填筑层的加固措施为了提高填筑层的强度和稳定性,常采取以下加固措施:•使用填筑机械进行填筑材料的压实,以提高填筑层的密实度;•采用填土墙或填筑层捆扎加固等方法,增加填筑层的整体强度;•在填筑层中加入合适的加固材料,如钢筋等。
高速公路红砂岩路基的施工工艺浅析
本 身的孔隙比 (e2);二是 岩石的强度 。e2是 法。根据石 方路基稳定原理的 定性 分析 、红砂
(2)对红砂岩填筑路基 ,应采用YZ20型
不可改变的 ,所以 要提 高石方路基的稳 定性 , 岩的物 理、力学性能 及已往红砂岩路基 的施工 以 上 (即最大 激振 力为350KN以上 )的压路
移量能控制在某一 个标 准内时 ,我们就 可认为 胀势 的大小 ,称 为红砂 岩的活性 。浸水 崩解愈 的2/31 ̄ (23cm)。通过在 以后进 行的挖验以
Hale Waihona Puke 路基最初是稳定 的。而在设计年限 内,在设计 强膨 胀势愈大的红砂岩 ,其活性愈大 。用来修 及冲压补强的沉降 观测证 明这是 成功的。
(3)三 类红砂岩 ,岩块 天然单 轴抗压 强 数量增加 的过 程。土石混合料 的压实不仅与粗
红 色或褐 色,开挖后 ,随着时 间的推移 ,在大 度大于15Mpa,不崩解 ,特性 与普通砂岩无 区 粒 的风化程度有关 ,而且与其含量有关 ,当粗
气 、阳光 、特 别是雨水的作 用下易崩解。该类 别 。
红 砂 岩在 爆破 开 挖 出来后 ,受 阳光 ,大 路机作 用下大颗粒的材料减 少 ,不能起到骨架
个要求 :具有足 够的整体稳定性 ;具 有足够的 气特 别是士雨水的 作用 而迅速风化 崩解,由大 作用 ,只能作为不可压缩 的包裹体 ,压实特性
强度 ;具有足够 的水 稳性。简而言之 ,就是路 块状 风化崩解成碎块关 ,当有雨水或浸水 时 , 介于纯 土和 纯石之 间,但其 密度则因粗粒的存
的过程 ,而对填石路基来 说,则是 岩石位移重 状 。这种性 质称为 红砂 岩的不可逆转性 。
中我们采用土 石混 填的施工规范来进行 施工。
红砂岩地带路基施工技术
红砂岩路基施工技术红砂岩广泛分布在我国西南、中南等省区,这些岩石具有较强的水软化性,干湿循环作用下崩解强烈等不良特性。
我部正在施工的衡枣高速公路位于湖南永州境内,长4km,均处于红砂岩地区,因此掌握红砂岩的施工特性,采取相应的技术措施组织施工是摆在我们面前的一项重要课题。
下面就红砂岩的施工特性,对我部施工的红砂岩路基的施工作一简述。
1、红砂岩的主要施工特性1.1 遇水崩解和膨胀红砂岩在干湿循环作用下,经过阳光、大气,特别是雨水重复作用,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段行走时最大可见20cm 深的车辙。
并且上述性质不可逆转。
1.2高吸水性、透水性与难蒸发性一旦红砂岩崩解或碾压成细粒状,吸水性非常强,很快达到饱和状态;红砂岩压实度虽能达到要求,但仍具有较大的空隙率,实测达0.1~0.3 左右,因此其透水性相对较强,对90 区的检测表明:最大透水深度可达20~30c m吸水饱和后的红砂岩,在强光、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,且在行车作用下易扬尘。
1.3 低粘结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,很难取到块状样品,这说明:红砂岩路基的整体性或板块性较差,强度具有不可逆转性。
1.4易风化性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,利于压实。
1.5不均匀沉降由于粒径难以百分之百地控制且不均匀,加上红砂岩极易风化及遇水软化,红砂岩路基易出现较大的不均匀沉降。
根据红砂岩的上述施工特性,采取有效措施,进一步优化路基填筑施工工艺,以便控制路堤施工质量。
2、路堑施工控制红砂岩地带路堑施工,主要是控制路基红砂岩的爆破,有效控制移挖作填材料-- 红砂岩的粒径的大小,控制好路堑边坡的稳定性,尽量减少或避免边坡超挖现象;同时根据红砂岩自身在遇水、光照及大气作用下易风化崩解的施工特性,为填方段作好充分的材料准备工作。
高速公路红砂岩路基的施工技术分析
高速公路红砂岩路基的施工技术分析摘要:近几年在建设高速公路时,对施工原材料应用提出了更高要求,红砂岩属于特殊路基填充材料,这项材料可以作用于低等级路基建设中,从而满足施工要求。
目前在建设高速公路工程时,可以借助特殊技术,对红砂岩材料有效处理,提高材料应用性能,确保材料在使用时,能够满足工程建设要求。
施工企业在对红砂岩路基建设时,需要在现有施工技术基础上对其创新和优化,才能提高工程建设质量和效率。
本文就高速公路红砂岩路基的施工技术进行相关分析和探讨。
关键词:高速公路;红砂岩;路基;施工技术分析传统施工形式下红砂岩材料大多是废弃材料或者应用在低等级路基填筑过程中,这是因为红砂岩材料在遭受水气侵蚀时,容易出现破裂或软化等现象,这会导致材料应用强度不断下降,无法满足施工要求,还会引发公路工程病害问题。
施工企业在对红砂岩材料崩解特性和物理特性以及力学特性分析之后,需要从各个层面对材料应用效果验证和分析,通过对材料科学处理,确保材料在使用时,能够满足各方面要求,并借助这项材料改善公路工程性能和质量,确保高速公路工程投入使用之后,能够为居民提供更加优质服务[1]。
一、高速公路红砂岩路基施工技术的具体应用(一)明确红砂岩特征以及类别红砂岩材料在使用期间会受到空气中湿度变化影响,一旦材料出现软化分解和崩解问题,就会导致材料承载能力不断降低,会对工程建设产生不良影响。
在对红砂岩材料利用时,如果施工人员没有根据材料使用要求对其科学处理,就会引发资源浪费问题。
施工人员在对材料管理时,需要根据材料物理性质选择合适加固处理技术,确保材料在使用时能够满足工程建设要求。
在对材料处理之前,需要对其科学分类。
施工人员首先要做好实地勘察,根据红砂岩材料物理特性和数量对其有效分类。
一般情况下红砂岩材料主要存在三种类型,一种是a类红砂岩材料,这种材料数量比较大,在对材料烘干处理之后,浸泡24小时左右可以出现块状崩解现象。
b类原材料占总数30%左右,在对其烘干浸泡处理之后,可以分解成粉末粒状。
浅谈高速公路红砂岩路基施工技术与质量控制
浅谈高速公路红砂岩路基施工技术与质量控制摘要:本文是作者结合高速公路红砂岩施工中的经验,从填筑、爆破、施工工艺等各方面简要阐述高速公路红砂岩路基施工技术与质量控制。
关键词:红砂岩高速公路施工技术质量控制前言红砂岩因矿物成分和胶结物质的差异而强度变化很大,而且在大气环境或干湿循环作用下,岩块可崩解成土,甚至泥化,其颗粒软化,强度降低,工程性质很差。
因此红砂岩作为路用材料容易造成路基沉陷,导致路面开裂等不良工程现象,本文结合高速公路红砂岩的施工经验,从填筑、爆破、施工工艺等各方面简要阐述高速公路红砂岩路基施工技术与质量控制。
一、工程概括我公司承建的该段市石吉高速公路是国家规划的重点干线公路的重要组成部分。
起止桩号为K110+110~K116+960,路线全长5.85km,其中路基长4.95 km,路基填土方25.3万m3;填石方50.3万m3,沿线为剥蚀丘陵及丘陵间冲洪积沟谷地貌,地势略有起伏,水系在低山丘陵区呈树枝状,河谷深切,岸坡陡峭,断面呈V字型,水流湍急,山间盆地区河谷相对开阔,低微丘陵区植被发育。
大部分为高填路基,其中K111+580处填土高度达18米。
填筑材料全部为红砂岩。
二、施工相关技术及质量控制要点1、控制爆破,确保填料粒径符合填筑要求由于红砂岩特殊的物理和化学性质,现场中厚薄层参杂且泥质粉砂岩和硅钙质红砂岩互层,并且路基中心最大挖深近20m,坡脚至坡顶的最大长度约90m。
用普通爆破法在这种特殊的红砂岩地段爆破,大块率(粒径>25cm)高达30~50%,远远满足不了施工中岩石粒径不大于25cm的要求。
高比例的大块率,不但影响路基填筑质量,而且也影响施工安全、费用和进度;同时,用普通爆破法在临边坡进行爆破时,对边坡的破坏比较大,极易导致边坡表面滑移或局部失稳,给该路段长久、安全、有效地运行埋下事故隐患。
由于红砂岩为软岩石路基材料,我部考虑到工程地质和水文地质情况,在开挖中,以小型松动爆破为主。
红砂岩填筑施工工艺
红砂岩填筑施工工艺
一、准备工作
1、准备工作(同普通路基)
2、清理场地(同普通路基)
二、技术分类
通过破碎及崩解试验将红砂岩划分为:
I类岩:浸水崩解或强烈崩解Ra=2-15Mpa
II类岩:浸水崩解不强烈或崩解Ra=10-15Mpa
III类岩:浸水容解不崩解,强度Ra230Mpa
三、填筑方案
I类红砂岩按土石混合填料进行施工,II、III类石砂岩按石方路堤进行填筑。
四、试验段施工
在路基开工前25天,完成lOOm全路段的试验路,确定施工方法,分层厚度,压实机具,压实遍数的技术指标。
五、施工方法
1、I类红砂岩:同土石混填工艺;
2、II、III类红砂岩:同石方路填施工工艺。
六、注意事项
K 15Mpa以上可崩解的,必须在料场进行预处理,即爆破后,经自然争解或解炮后,单轴抗压强度降至15Mpa以下,方可进行填筑。
2、应避开雨季作业,加强现场排水措施。
3、各工序应衔接紧密,连续施工。
4、边坡修整后,急时做好防护工程。
5、不用于浸水或受洪水浸淹路堤,地下水位以上2m范围,用各台背处。
6、红砂岩路堤段、路床顶30cm范围内改为CBR〉8%的填
料掺灰填筑。
红砂岩路基的处理原则与施工工艺
红砂岩路基的处理原则与施工工艺红砂岩是指泥质或砂质页岩等沉积类岩石,其中多数因富含铁的氧化物而呈红色、深红色或褐色,开挖后,随着时间的推移,在大气、阳光、特别是雨水的作用下易崩解。
该类岩石称红砂岩。
一、红砂岩路基的基本理论1.红砂岩的分类浸水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;浸水完全不崩解,且强度高,水稳定性好这类红砂岩称为三类岩。
2红砂岩的主要特性①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。
②高吸水性,压实度虽能达到要求,但仍具有较大孔隙率,实测达0.1~0.3左右。
③低粘解性,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。
④易风化性⑤不均匀沉降,易风化及遇水软化,红砂岩路基易出现较大的不均匀沉降。
3处理红砂岩的活性红砂岩浸水崩解性的强弱和红砂岩膨胀势的大小,称为红砂岩的活性。
浸水崩解愈强膨胀势愈大的红砂岩,其活性愈大。
用来修筑路堤时,活性愈大的红砂岩形成路基病害的可能性愈大。
4施工工艺路基施工方案的关键要确定三项指标:一是压实设备类型;二是松铺层厚;三是检测办法。
根据石方路基稳定原理的定性分析、红砂岩的物理、力学性能及已往红砂岩路基的施工经验确定具体的施工方案①压实设备选择激振力35吨以上的压路机,也即YZ20以上压路机。
之所以选择YZ20以上压路机,主要是YZ20以上压路机激振力大,各类型号的YZ20压路机激振力均在350KN以上,最大静线压力也在580N/cm以上,激振力大,有利于在碾压过程中对岩石进行二次解小;其次采用压路机施工进度有保证,且压路机操作简单,施工成本低。
②松铺层厚最初根据《公路工程路基施工规范》(JTJ033-95),确定为50cm,石料最大粒径不大于30cm。
在试验路段的铺设中,发现有部分强度低的红砂岩极易破碎,且红砂岩通过爆破解小后细料占有相当部分的比重,与别的石质有明显区别,所以最初把红砂岩完全当作填石路堤的构想不完全正确。
红砂岩地带路基施工技术
红砂岩地带路基施工技术一、前言我国南部省区广泛分布红砂岩这种岩体。
湖南省(湘)潭衡(阳西)高速公路第十二合同段位于衡阳市境内,标段全长10.396km,路基土石方400多万方,挖填数量较大,是本标段控制工期。
合同段红砂岩分布较普遍,这类岩石具有遇水崩解和膨胀,高吸水性、透水性与难蒸发性、低粘结性、易风化性和不均匀沉降等不良特性。
去年在常德至吉首高速公路C10标路基施工中初识红砂岩,发现其爆破施工较难、填筑较难、质量难以控制。
今年潭衡高速公路第十二合同段又遇红砂岩,且地段较长数量较大,不得不重新把红砂岩的施工摆在更高的位置来加以认识,研究如何充分利用红砂岩修筑路堤、避免换土,如何解决红砂岩施工难题,从而切实解决相关难题,指导和配合工程的施工。
二、对红砂岩的有关认识概念:南方广泛分布的泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩、砂岩及页岩等沉积岩类岩石,因含有丰富的氧化物呈红色、深红色或褐色,这类岩石统称为红砂岩。
红砂岩主要呈粒状碎屑结构和泥状胶结结构两种典型结构形式,因胶结物质和风化程度的差异,其强度的变化大。
多数红砂岩在挖掘或爆破出来后,受大气、阳光、特别是雨水的作用下可崩解破碎甚至泥化,其岩块的大小及颗粒级配将随干湿循环的时间过程而变化,其物理力学性质也将产生变化。
分类:红砂岩按强度和崩解特性划分为如下三种类型:一类红砂岩,岩块天然单轴抗压强度小于15Mpa,在105℃温度下烘干后浸水24小时内,呈现渣状、泥状或粒状崩解;二类红砂岩,岩块天然单轴抗压强度小于15Mpa或稍大于15Mpa,在105℃温度下烘干后浸水24小时内,浸水崩解不强烈或略呈块状崩解;三类红砂岩,岩块天然单轴抗压强度大于15Mpa,浸水完全不崩解,且强度高,水稳定性好,特性与普通砂岩无区别,民间多年来用它作为建筑石材使用。
一般工程中主要存在的是一类岩和二类岩,三类岩存在很少,这给施工带来很大困难。
处理红砂岩的两个基本原则消除红砂岩的活性。
红砂岩在爆破开挖出来后,受阳光、大气特别是雨水的作用而迅速风化崩解,由大块状风化崩解成碎块状,当有雨水或浸水时,在机械作用(汽车、挖掘机)和人力作用下而成为渣泥状,但破碎后重新组合的红砂岩,粘结性能小,不能由渣泥状逆转成碎块状和大块状,这种性质即为红砂岩的不可逆转性。
红砂岩路基施工技术与质量控制
红砂岩路基施工技术与质量控制摘要:红砂岩路基,是目前道路路基常见的一种形式。
为了保证道路的稳定性,就需要保证路基达到一定的强度和稳定性。
文章主要就红砂岩填筑路基的施工工艺和质量控制进行探讨。
关键词:道路施工;红砂岩路基;质量控制红砂岩是当前路基填筑的常用材料之一,在各地使用较为广泛.,其作为路基填料,具有许多优点,比如强度高、稳定性等。
但要保证期能够实现这些效能,就需要施工单位运用正确的施工方法,并对质量进行严格的检测管理,才能实现路基具有足够的整体稳定性;具有足够的强度,才能最终保证整个路基的质量。
1.红砂岩路基施工1.1路基填筑红砂岩具有风化快、强度低、易破碎等特点,所以,在开挖后其填料的岩石含量一般控制在30%-75%之间,那么我们就可以将其归为土石混填类型。
一般而言松铺厚度在50cm左右,而其最大粒径应该控制在30cm左右。
但是,具体的数据需要根据实际的需要,进行最终的确定。
如笔者在某工程的施工中就进行了实际的调整:在工程开始前,施工组初步将松铺层厚确定为50cm,石料最大粒径在30cm 以内。
但是在试验路段的铺设中,施工组认真验证检查后,发现有部分强度低的红砂岩出现了破碎,而且红砂岩在爆破解小后,细料占有相当部分的比重,这就需要施工组队在之前预定的数值进行调整。
事实上,大吨位压路机的激振作用下,红砂岩的结构特性会发生变化,如前所述,其变为土石混填结构。
再加上分层厚度过大,在经过挖验之后发现,石料架空现象普遍存在,着就意味着单点合格率低,因此,施工组果断的为将松铺层厚由50cm改为35cm,最大粒径由35cm改为23cm。
1.2整平从大量的工程实例中,我们可以看出平整程度对红砂岩土石混填路堤的压实效果,影响巨大,由此,在施工中必须要重视整平这一环节。
在开始整平施工前应首先要检查是否有超粒径的岩块,如果有就需要进行相应的处理,如可以人工捶打。
接着,就需要通过大型推土机进行来回整平,在这个过程这需要通过履带和后挂齿来回勾松、混合填料l-2遍,保证填料的均匀。
红砂岩填筑试验路施工方案
红砂岩填筑试验路施工方案一、前言在土木工程施工中,填筑试验路是一个非常重要的环节,可以有效地测试填筑路面的承载能力和稳定性。
本文将针对红砂岩填筑试验路的施工特点和要点,提出具体的施工方案,以确保工程质量和效果。
二、施工准备1.人员准备:确定施工队伍和分工,保证每个施工人员都具备相应的经验和技能。
2.设备准备:确保所有施工所需的设备完好,包括推土机、挖掘机、平地机等。
3.材料准备:准备好填筑路面所需的红砂岩材料,按照设计要求进行筛分、洗净等处理工序。
三、施工工艺1.地面准备:清理施工现场,去除杂草、杂物,并进行平整处理,以确保填筑路面的整体平整。
2.基层处理:在地面基层上铺设过滤层,通常采用碎石、沙子等材料,确保填筑层与地基层之间的排水畅通。
3.填筑施工:将经过处理的红砂岩依次铺设在基层上,通过推土机等设备进行夯实,在保证填筑层均匀厚实的情况下进行分层夯实,以提高路面的承载能力。
4.路面养护:填筑路面完成后,需进行适当的养护工作,保持路面干燥、平整,预防裂缝和坍塌等情况的发生。
四、安全措施1.施工现场应设置明显而合理的安全警示标志,明确安全通道和应急处理措施。
2.施工人员必须佩戴好安全帽、安全鞋等防护用具,严格按照操作规程进行作业。
3.施工现场应随时保持清洁、整齐,确保施工安全。
五、施工质量控制1.施工过程中应定期进行质量检查,对填筑路面的平整度、密实度等指标进行监测。
2.出现质量问题时,需及时调整施工方案,采取相应的纠正措施,确保工程质量。
六、总结红砂岩填筑试验路的施工是一个复杂而重要的工程环节,要求施工人员具备丰富的经验和技能。
合理的施工方案、严格的安全措施和科学的质量控制是保证填筑路面工程质量的关键。
希望本文所提出的施工方案对相关从业人员在实际工程中有所帮助。
以上就是本文的全部内容,谢谢阅读!。
简析红砂岩路基施工工艺及修筑技术
征以及规律,并结合红砂岩的特征采取针对性的施工方案。在 施工后需要在工期内做好相应的质量控制措施,尽可能保障红砂 岩的路段路基施工质量,并在原本的红砂岩岩性无改变的情况 下,提高填筑、平整以及压实等施工质量水平,促使整个公路路 基的施工质量得到保障,推动红砂岩路基施工效益持续发展。
引言
我国多个省市地区都涉及大量的红砂岩,红砂岩本身的 抗风化与抗水能力相对较差,大多数都是泥质胶结,分化层的 厚度相对较高并且存在不均匀分布的特征,红砂岩在遇到水后 会出现不良的工程性质,例如崩解、扩容膨胀、软化以及干湿 循环,此时很容易发生风化改变。红砂岩属于红色、深红色以 及褐色的泥岩,其主要是因为带有丰富的铁质氧化物而呈现出 上述颜色,一般红砂岩涉及泥质砂岩、砂纸砂岩、砂岩和页岩 等。目前大量的交通建设项目中挖出来的红砂岩如果不用于填 筑路基便会弃之。对此,探讨红砂岩路基施工工艺及修筑技术 具备显著实践性价值。
参考文献 [1] 王冬利,刘英培.浅析红砂岩路基施工技术及质量控制[J].环球市
2 红砂岩的路基施工工艺及修筑技术 2.1 技术要点 按照以往的工程案例,针对红砂岩的施工项目,想要更好
地提高整体施工质量就必须注重崩解的处理,红砂岩在通过崩 解处理之后强度会随之下降,此时活性会减少,岩石会发生软 化改变从而为后续碾压施工奠定基础。红砂岩在当作填充料填 筑路基时,其关键技术在于下面几点:①为了更好地保障红砂 岩路堤不会因为水的因素影响而形成损害,在红砂岩用作路基 时需要先做好崩解的与处理,消除红砂岩的水活性。在红砂岩 通过预崩解之后便可以形成红沙土,此时可以通过工程加工与填 筑施工方式满足路基施工要求。另外,也可以借助爆破的方式进 行处理,但是需要基于具体情况选择爆破的方式,应用小分量的 炸药实行分层爆破,爆破厚度一般在2米左右,爆破之后的土层 颗粒物比较多,此时需要按照红砂岩的特性做好洒水处理,并 通过阳光暴晒之后促使颗粒自行破碎,人工破碎的时间相对比较 长,自然破碎的成本比较低同时时间短[2];②红砂岩填筑路基时 为了更好地提高施工压实度,需要做好分层性的填筑施工,每一 层厚度应当借助铺筑的相关试验结果来明确,一般情况下不超过 40cm;③红砂岩填筑路基时需要高度重视粒径的控制,因为在 遇到水崩解后红沙土的颗粒相对较大,此时孔隙率比较高。因为 路基填筑涉及比较长的时间,在操作中因为外力作用的影响,红 沙土的孔隙率会发生改变,这一改变会直接影响整个路基的稳 定性。对此,针对路基水稳定性需要注重爆破后红砂岩的与处 理,确保粒径在25cm以内;④预防红砂岩浸水之后性能改变, 需要注重外界水浸入现象的预防,保障路基的稳定性,并借助
浅谈红砂岩路基的设计理论与施工技巧
浅谈红砂岩路基的设计理论与施工技巧【摘要】改革开放以来,我国的交通运输业得到迅猛发展,这也使得道路建设路基的要求越来越高。
本文以红砂岩路基的基本理论为切入点,就工程施工中的施工技巧进行探讨,从施工设备配置、红砂岩的填筑指标以及施工中的问题进行分析探讨。
【关键词】红砂岩路基;设计理论;施工;技巧1 引言随着我国经济的不断发展,交通基础设施建设也越来越多,涉及地区和范围越来越广。
许多道路会穿过红砂岩地区,由于红砂岩本身所具有的强度低、抗风化能力差、遇水软化和失水崩解,所以红砂岩路基在施工期和施工后不断出现沉陷、塌方等病害。
许多单位就不对红砂岩进行利用,直接挖除弃掉,这样既增加工程投资成本,还容易造成环境污染。
为了利用红砂岩,并避免在红砂岩地区进行工程建设出现不必要的工程问题,本文就红砂岩路基的设计理论和施工技巧做简要论述。
2 红砂岩路基的基本理论2.1 红砂岩概述红砂岩是富含铁的氧化物,表面呈现红色、深红色或者褐色的泥质或者砂质的沉积岩,开挖后,随着时间的推移,在大气、阳光、特别是雨水的作用下易崩解。
与良好石质填料相比,红砂岩具有遇水易膨胀性和崩解性、高吸水性、透水性和蒸发性、低粘解性、易风化性等特性,因而用红砂岩填筑路基,施工处理不好会导致路基失稳。
2.2 红砂岩性能的实验判别对红砂岩做好性能的实验判别,这是利用和处理红砂岩的前提。
实验判别有以下几项指标:(1)物理性能指标。
通过对红砂岩室内和施工现场的多次试验,保证红砂岩的含水量、孔隙率、饱和度、干密度等物理性能指标都到达规定要求。
(2)崩解性指标。
将红砂岩置于105度的温度下进行烘烤,之后冷却并浸入水中进行24小时的观测其崩解性状,并以此为依据,评定红砂岩的等级类别。
(3)强度指标。
红砂岩的强度直接决定着施工压碎的难易程度,并且不同类别的红砂岩强度不一。
只有切实掌握了红砂岩的强度指标,才能为进一步的施工制定合理的方案。
可以利用红砂岩的CBR试验等方法来进行红砂岩强度的判别。
红砂岩路基标准化施工工艺
红砂岩路基标准化施工工艺红砂岩因其成份中富含铁的氧化物,颜色呈红色、深红色或褐红色而得名,红砂岩作为路基材料的主要问题,是不同岩层的岩石风化过程不一致,由此而造成材料的非均匀性突出,致使红砂岩路基在建设和使用过程中的强度和稳定性发生较大变化。
1、施工准备1.1技术准备1.1.1熟悉和审核设计文件,核查现场工程、地质、水文资料,并做相关的工程试验,编制实施性施工技术方案,对现场技术人员、施工人员进行质量、安全、环保交底。
1.1.2试验准备(1)实验目的。
在施工前应对红砂岩进行的试验:①烘干岩块浸水崩解试验。
②不同岩样饱水单轴抗压强度试验。
(2)根据以上强度和崩解特性对红砂岩分类Ⅰ类红砂岩,岩块单轴饱水抗压强度小于15Mpa,在105°C温度下烘干后浸水24小时内,呈现渣状、泥状或粒状崩解。
可直接用于路基填筑,路用性能参考土质路基施工工艺。
Ⅱ类红砂岩,岩块单轴饱水抗压强度大于15Mpa,在105°C温度下烘干后浸水24小时内,呈块状崩解。
不宜直接作为填料使用,必须在料场进行预处理,即爆破后经自然分解或洒水促其崩解后,方可用于填筑路堤,路用性能参考土石路基施工工艺。
Ⅲ类红砂岩,岩块单轴饱水抗压强度大于15Mpa,无崩解现象。
可作为普通岩石按填石路堤要求填筑,路用性能参考填石路基施工工艺。
(3)崩解速率慢或具有膨胀性的红砂岩,不宜直接作为填料使用。
(4)红砂岩不得直接用于结构物台背填筑。
(5)红砂岩填筑路基的路床应采用石灰改良后的Ⅰ类红砂岩。
1.1.3红砂岩爆破方式的选定(1)红砂岩石方爆破①爆破工作面的选取:针对莲株公路沿线地形起伏较大的特点,需有效组织好爆破作业面,一般选取高差较大的部位进行突击施工,配备较为精干的人员及性能良好的机械设备。
②爆破选取钻孔设备:根据地形及地质情况,对节理不很发育及地理位置较为复杂的地段采用潜孔钻,采用外径80-120㎜钻杆,钻孔深度8-12米。
地形较为平坦,节理发育地段,采用螺旋钻或风枪打眼,控制深度在3-5米。
浅谈红砂岩路基的设计理论与施工技巧
并且碾压厚度要求还需要跟所用的机械相协调。红砂岩的松铺辗压 层厚 h按规定不得大于 4 0 c m , 采用 4 0 t振动压路机碾压 时不得大
于 3 0 c m 。 来自( 1 )消除红砂岩的活性 。红砂岩 遇水崩解 性的强 弱和红砂岩膨 胀势 的大小 ,称 为红砂 岩的活性 。根据实践经验可知 ,红砂岩 的活 性越大 ,对 于路基 的危害性也就越大 因此 ,要采取方法消 除红砂 岩 的活性 ,然后 再进行 路基填筑 。 红砂 岩在风化崩解 、浸水 、打碎 、形成渣 泥后 ,就不能逆转成 碎块状和大 块状 的红砂岩 。根据红砂岩这种不可逆转 性特 点,采取 在浸水 的条 件下,运用机械作用或者人 力作用使红砂 岩形成渣泥 , 就 消除了红砂岩 的活性 。 ( 2 ) 密闭填筑红砂岩 。 红砂岩 的易风化 性、高吸水性 、遇水易 膨胀性和 崩解性 ,是对红砂岩填筑 的路基造成危 害的重要缘由。因 此 ,在选择 使用红砂岩作为填料 时,必 须隔断路基 内的红砂岩与外
如下 : ・
经过 以上方案的设计,利用 红砂岩 1 2 0万方,减少弃方 1 2 0万 方 ,工程节约约二千万元 。因此 ,红砂岩做 为填筑材料还是值得推 荐 的。 4红砂岩路基施 工技巧 路基施工有压实设备类型、松铺层厚、检测方法三项硬性指标 。 以此 为 根 据 的 红 砂 岩 路 基 具 体 施 工 技 巧 有 以 下 几个 方 面 : 4 . 1 施 工 设备 配 置 施工 时必须配置有 大吨位振动压 路机和平地机 或大 马力的推 土 机 ,平地 机或推土 机 的作 用则主 要是对填筑 料进行 不少于 三遍 的 “ 耙压 ”,这样 做的 目的是碾 碎大颗粒 的红砂岩 ,大吨位 压路 机压 实后可 以增加红砂岩路基的密 闭性,减少红砂岩的活性。 4 . 2红砂 岩的填筑指标 ( 1 )粒径控制 。为 了提高红砂岩路基的强度和减少孔隙率,增 加它在 使用过程 中的稳定性,除最初进料时外需要对红砂岩的最大 粒径进行控制 。在耙压过程 中,填料红砂岩 的最大直径 d控不超过 碾 压层 厚 度 h的 2 / 3 ,可 按 如 下 案 例 :碾 压 层 h = 4 0 c m时 ,d ≤2 5 c m ; 碾压层 h = 3 0 c m时,d ≤2 0 a m . 。在检验 时,若发现红砂岩 的最大粒径 不满足上述要求 ,需要对红砂岩进一步耙压或者击碎 ,直到满足要 求为止。特别的,需要 进行剔 除。 ( 2 ) 层厚控制 。 碾压层的厚度要适当,既不 能过厚也不能过薄 ,
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浅议红砂岩路基的处理原则与施工工艺论文关键词:红砂岩路基涵义施工工艺
论文摘要:随着我国高等级公路建设的迅猛发展,用作路基填筑的材料越来越多,红砂岩就是其中一种较为理想的材料,红砂岩作为路基填料有强度高、稳定性好等诸多优点。
由于材料的特殊性,以前红砂岩多用于弃方或低等级道路的填筑,但在低等级道路填筑过程中也出现了很多质量问题,用在高速公路上特别少见。
本文对红砂岩的路基的基本知识及其填筑技术作了简要的论述。
0引言
红砂岩是指泥质或砂质页岩等沉积类岩石,其中多数因富含铁的氧化物而呈红色、深红色或褐色,开挖后,随着时间的推移,在大气、阳光、特别是雨水的作用下易崩解。
该类岩石称红砂岩。
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遇水崩解和膨胀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高吸水性,透水性与难蒸发性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处理红砂岩的活性
红砂岩在爆破开挖出来后,受阳光,大气特别是士雨水的作用而迅速风化崩解,由大块状风化崩解成碎块关,当有雨水或浸水时,在机械作用(汽车、挖掘机)和人力作用下而成为渣泥状,但破碎后重新组合的红砂岩,粘结性能小,不能由渣泥状逆转成碎块状和大块状。
这种性质称为红砂岩的不可逆转性。
红砂岩浸水崩解性的强弱和红砂岩膨胀势的大小,称为红砂岩的活性。
浸水崩解愈强膨胀势的大小,称为红砂岩的活性。
浸水崩解愈强膨胀势愈大的红砂岩,其活性愈大。
用来修筑路堤时,活性愈大的红砂岩形成路基病害的可能性愈大。
3施工工艺
路基施工方案的关键要确定三项指标:一是压实设备类型;二是松铺层厚;三是检测办法。
根据石方路基稳定原理的定性分析、红砂岩的物理、力学性能及已往红砂岩路基的施工经验确定具体的施工方案。
①压实设备选择激振力35吨以上的压路机,也即YZ20以上压路机。
之所以选择YZ20以上压路机,主要是YZ20以上压路机激振力大,各类型号的YZ20压路机激振力均在350KN以上,最大静线压力也在580N/cm以上,激振力大,有利于在碾压过程中对岩石进行二次解小;其次采用压路机施工进度有保证,且压路机操作简单,施工成本低。
②松铺层厚最初根据《公路工程路基施工规范》(JTJ033-95),确定为50cm,石料最大粒径不大于30cm。
在试验路段的铺设中,发现有部分强度低的红砂岩极易破碎,且红砂岩通过爆破解小后细料占有相当部分的比重,与别的石质有明显区别,所以最初把红砂岩完全当作填石路堤的构想不完全正确。
实际上红砂岩在大吨位压路机的激振作用下,最初的填石结构的特性,发生了变化,它变为了土石混填结构。
但同时由于分层厚度过大,通过挖验发现,石料架空现象较多,也即单点合格率低,为进一步克服这一点,后将松铺层厚由50cm改为35cm,最大粒径由35cm改为23cm。
众所周知路基填土是典型的扰动的颗粒、水和空气组成的三相体材料,不同种类的填土,压实特性也不相同。
而土石混合料的压实特性是大小颗粒在力的作用下克服颗粒间阻力产生位移的过程,即大小颗粒全新排列,相互靠近,使孔隙体积减少,单位体积内固体颗粒数量增加的过程。
土石混合料的压实不仅与粗粒的风化程度有关,而且与其含量有关,当粗粒含量低于40%时,粗粒料在压实土体中仅作为不可压缩的骨料,混合料的压实细料起决定性作用。
红砂岩本身的特点,使其在大吨位压路机作用下大颗粒的材料减少,不能起到骨架作用,只能作为不可压缩的包裹体,压实特性介于纯土和纯石之间,但其密度则因粗粒的存在而有不同程度的改变。
红砂岩填筑路基并不是纯粹意义上的石方填筑,而实际上是土石混填,因此在实际施工中我们采用土石混填的施工规范来进行施工。
所以在后续的试验路段铺设时就规定松铺厚度为35cm,石料最大粒
径不超过最大松铺厚度的2/3即(23cm)。
通过在以后进行的挖验以及冲压补强的沉降观测证明这是成功的。
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;如果采用CYZ25冲击压路机进行冲压补强,则平均沉降在7CM以内,单点合格率达90%以上可认为路基质量合格,等等。
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