浅谈红砂岩物理改良施工技术.doc

浅谈红砂岩物理改良施工技术与质量控制 【摘要】在修建湘桂铁路过程中，使用沿线的红砂岩作为路基填料，经过两年的施工情况来看，使用效果良好。选用红砂岩作为客运专线的路基填料，必须先了解和掌握红砂岩的特性及其对施工的影响，为正确选用施工方案及施工方法提供有力的证据。借此，我们湘桂铁路第三项目经理部在湘桂铁路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，下面，结合笔者的施工经验，简要介绍红砂岩物理改良技术，在湘桂铁路是成功的，值得类似地质条件的铁路客运专线借鉴。 【关键字】客运专线；红砂岩；路基；施工；质量；控制 红砂岩的基本特性 红砂岩抗压强度低，易风化、遇水易软化、崩解，并具有一定的膨胀性。红砂岩的单轴饱和抗压强度变化范围为0MPa～52.6MPa，一般小于30MPa，主要包含泥岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、页岩等，抗剪强度、抗拉强度都较低，作为填料时可能导致路基变形、强度衰退等现象，危及工程质量安全，在工程实践中应考虑提高其强度措施，并注意其时间效应和环境效应问题。 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，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 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。 1.3 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； 1.4 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。 1.5 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. 红砂岩改良土路堤填筑 2.1施工工艺 1）改良土用作填料时，压实系数不应低于0.93，并应先行破碎，填料块度，填料块度控制在15cm以下，填料含水量严格控制在最佳含水量2%以内。填筑时，采用松铺40cm，静压2遍加振压8遍或者采用松铺35cm，静压2遍加振压6遍的施工工艺。2）路基填筑施工工艺流程。路堤填筑采用试验段先行，按横断面全宽纵向水平分段分层填筑碾压；按“三阶段，四区段，八流程”的工艺组织施工，采用挖掘机装料、推土机配合松土、自卸汽车运料、推土机粗平、平地机精平、重型压路机压实、核子密度仪、灌砂法检测。 2.2操作要点 1) 分层填筑：采用横断面全宽、纵向水平分层填筑压实方法先从最低处分层填筑；按基床以下路堤与基床底层分别计算的堆土间距卸土，自卸汽车车容量应大致相等，以便平整时控制层厚均匀，为保证边坡压实质量，路堤两侧各加宽40cm--50cm，填料粒径一般不大于 10cm，个别块石粒径不得大于20cm。2)物理改良：物理改良要求用A组料（或B组料）和红砂岩按比例1：1进行均匀拌合。将平整后的场地用白灰划分为3m×20m的小格子。在一个面积60m2的小格子里，卸A组料（或B组料）12m3，破碎后红砂岩12m3（即一车所装方量12m3）。采用挖掘机从里到外，从左到右，每一小格依次均匀拌合，使其无明显堆积红砂岩，色泽一致，达到规范要求为止。3) 摊铺整平：对拌合均匀的改良土，基床以下路堤使用推土机平整，表面无显著的局部凹凸。基床底层使用推土机初平，平地机精平，表面无显著的局部凹凸。严格按工艺试验确定的厚度参数控制层厚，并做出4％横向排水坡。4)洒水或晾晒：改良土填料碾压前要控制含水率在工艺试验确定的施工允许含水率范围内。5)机械碾压：压实前进行压实技术交底，严格按工艺试验确定的机械组合、压实遍数和行进速度进行压实。按照先两侧后中间，先慢后快，先静压后振动的操作程序进行碾压。做到碾压均匀，没有漏压和死角。纵向行与行之问压实重叠0.4m。填铺面在纵、横向平顺均匀，达到充分的碾压效果，提高路基边缘压实度。6) 检验签证：完成规定的碾压遍数后，进行密实度检验。试验人员在取样测试前检查填料粒径是否符合要求，碾压区段是否压实均匀，填筑层厚是否超过规定厚度。密实度采用双指标控制，压实系数检测采用核子密度湿度仪和灌砂法。7)路