衡阳县交通建设投资有限公司
摘要：为了节约工程造价，保护环境，就地利地红砂岩作路基填筑材料。本文根据红砂岩的特性，结合S228、S339衡阳县界牌至西渡公路采用红砂岩填筑路基的施工实践。对使用红砂岩填筑路基的施工要求和质量控制进行了阐述。
关键词：二级公路；红砂岩；路基施工
一、工程概况
S228、S339衡阳县界牌至西渡公路属湖南省“十三五”国省干线公路建设重点项目，起于界牌镇与衡山县马迹镇交界的老路X034 上（对应X034 桩号K18+804），终点接船山西路，公路全长47.273公里。途经界牌、界牌工业园、石市、渣江、台源、西渡等5个乡镇和1个园区。全线采用二级公路技术标准，设计时速60Km/h，双向两车道，路面宽12m，沥青混凝土路面，桥涵设计汽车荷载等级为公路-I级。
勘查报告显示，该公路大部分新建路段土质为红砂岩路段，且红砂岩的色泽存在较大差异。研究发现，红砂岩不易压实，且后期易风化崩解，因此不可直接用作路基填料，以免引起路基沉降失稳和路面结构受损。无疑，红砂岩路基工程是该公路工程施工的重难点，值得深入探讨。
二、红砂岩路基施工技术
（一）填料处理
为了消解粒径较大的红砂岩的活性，需先以机械破碎的方式处理粒径＞100cm的红砂岩，再以人工洒水的方式加速崩解处理红砂岩填料，其在8-15d后基本可满足路基填筑的要求，而后再运到工地填筑。红砂岩填料崩解处理方法为：在自然环境下尽量裸露红砂岩填料，以保证其与空气的接触面积最大；若崩解处理期间的气温较高，每天浇水1次，若低温较低，隔天浇水1次，或若连续高温，立即对干燥后的红砂岩重新洒水。
（二）基底处理
基底处理是红砂岩路基填筑的第一步，其施工要点为：一是若路堤基底土稳定且密实、地表横坡坡度≤1/10、路堤填高＞0.5m，直接在原地面上填筑路堤；若地表横坡为1/10-1/5、路堤高度＜0.5，先清除原地面上的杂物，再填筑路堤；若地表横坡坡度＞1/5，先清除原地面上的杂物，再按宽度＞1m、高度0.2-0.3m的标准开挖坡面成台阶状及其向内的倾角为2%，然后再进行夯实，并向下翻松砂性土地面20-30cm，最后再与路堤填料同步碾压。二是若原地面土松散，先压实原地面，再进行填筑；若松散土层较厚，先翻挖地表土，直至出现紧密土层，再分层回填和压实土层；若路线从洼地、池塘或水田经过，先加固基底，再进行填筑。三是若路基基底受到地下水的影响，先排出地下水到路堤基底影响范围外，或拦截地下水至基底高度以下。
（三）碾压施工
碾压是红砂岩路基施工的关键步骤。为了提高红砂岩路基碾压质量，首先要求控制好红砂岩填料的松铺厚度和路拱横坡，然后再进行分层碾压。
1.松铺厚度
红砂岩路堤分层碾压对填料松铺层厚度的要求很严格，具体视施工机械与其碾压方式而定，其中常用的施工机械包括40t、60t振动压路机。在路堤不同的施工部位，松铺层厚度为：40t振动压路机≤30cm、60t振动压路机≤40cm、路床范围内≤30cm、夯实土≤20cm。
2.路拱横坡
为了快速排出路面降水及减轻其对路面、路基的影响，要求在路面、路基上修建抛物线型或直线型路拱。红砂岩路基在分层碾压施工中，要求先靶压，再用自动平地机整平，然后逐层增大路拱横坡至4%，以改善路基横向排水效果。
分层碾压
关于路堤压实设备的选择，主要依据压实设备的工作性能、压实试验数据。其中，土基承载力是重点考虑的内容，因为压实机械过大的压力会破坏路基，同时通过土方机械反复在新填土层上行驶来压实土基。在案例工程中，路堤压实方法为羊足碾静压+光轮静压，并准确计算出红砂岩填料在碾压后的分数维，从而有效控制填料级配、粒径和平整度。案例工程试验段红砂岩路基的碾压过程为：
1）预处理阶段：先按厚度＜40cm的标准松铺填料，再用推土机调坡，然后破碎大粒径红砂岩；
2）第一施工阶段：光轮先静压2遍，羊足碾再静压2遍；
3）第二施工阶段：光轮先静压2遍，羊足碾再静压2遍；
4）第三施工阶段：光轮先静压2遍，羊足碾再静压2遍，并在填料级配、压实度达标后，光轮再静压2遍。
与一般的路堤碾压方法相比，红砂岩路堤碾压存在一些不同，可“先重后轻”，即：先用60t拖式振动压路机压实填料，再用40t轮式振动压路机碾压，以保证路堤的压实度达标。
（四）特殊处理
在红砂岩路基施工中，为了提高红砂岩路堤边缘的压实度和路基的稳定性，要求路堤横向两侧分别超填2-5m；其次，在路基施工中，通过修建排水沟、截水沟和临时性排水设施排出积水，以保持场地良好的排水条件；第三、当松散填料受到雨雪的冲淋，可先翻晒几天淋湿的填料，再检查填料的含水量至其达到要求标准，然后耙松拌合填料，最后再碾压密实；第四、当路堤施工中途长期停工，需在恢复施工前修整和压实路堤表面、边坡，并在路堤表面铺设厚30cm的粘土封层。
三、结语
综合前文，红砂岩是一种沉积岩，其易风化崩解。据此，在红砂岩路基施工中，首先应按要求处理红砂岩填料，使其满足路基填筑的要求；其次，应做好基底处理工作，其是保证红砂岩路基施工质量的前提条件，然后再进一步开展有序分层碾压工作，注意控制好松铺层厚度和路拱横坡；最后，处理好特殊的情况，比如场地排水、潮湿填料的翻晒等。总之，红砂岩路基工程是高等级公路施工的重难点，应在准确分析勘查报告的基础上，采取行之可效的施工技术。
参考文献
[1]蒋建清，杜勇立.生态格宾加筋红砂岩粗粒土路基施工技术研究[J].湖南城市学院学报（自然科学版），2017，26（05）：1-6.
[2]卢禹.红砂岩在路基施工中的改良利用[J].低碳世界，2016（20）：213-214.
[3]宋远，吴艳.红砂岩路基施工技术与质量控制[J].交通建设与管理，2015（Z2）：16-18.
[4]孙南中.红砂岩路基施工技术探讨[J].交通建设与管理，2015（Z2）：100-101+104.
[5]陈宇亮，周志刚，李雪连，张起森.赣中红砂岩填料路基动态模量现场影响因素研究[J].公路交通科技，2014，31（03）：13-17.
论文作者:徐英华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第12期
论文发表时间:2018/9/14
标签：砂岩论文; 路基论文; 路堤论文; 填料论文; 静压论文; 基底论文; 压实论文; 《建筑学研究前沿》2018年第12期论文;