论红砂岩路基的基本理论与施工技巧
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇论红砂岩路基的基本理论与施工技巧范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
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。本文对红砂岩填筑路基的施工工艺和质量检测控制进行了初步的探讨。
Abstract: With the rapid development of highway construction,there are more and more material used for roadbed filling,the red sandstone is one of ideal materials,as roadbed filler, red sandstone has many advantages of high strength,excellent stability. In this paper,red sandstone subgrade construction technology and quality inspection control are studied preliminarily.
关键词:红砂岩;路基;质量检测
Key words: red sandstone;embankment;quality inspection
中图分类号:U416 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)12-0110-01
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。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。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。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。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施工方案
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。
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。红砂岩填筑路基实际上是土石混填,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。
3检测方法的确定
检测方法的确定应满足:①能合理评价路基工程质量;②具有可操作性和经济性。
3.1 密度检测法密度检测法是目前应用最广泛的一种方法,它是对路基质量的一种综合评价手段,该法是以Proctor压实理论为基础,并以现场实测干容重(ρd)与室内标准击实试验求取的最大干容重(ρdmax)之比值即压实度是否达到某一规定之值来实现。由于压实度法,对土石混填有其局限性,且小试坑方法也仅仅反映局部小范围的压实情况,为克服这些不足,提出沉降检验法。
3.2 抗力检测法①弹性模量法。目前对弹性模量的测定多采用承载比或弯沉,具体做法是选定某些测点,测定这些点在加卸载后的回弹弯沉,将测定的回弹弯沉值与规定的标准进行比较以判定压实质量是否合格。应用该法检测压实质量有以下优点:a.测定指标直接与变形特性相联系;b.荷载量大,影响范围广,反映了一定范围内压实填方的整体情况,不破坏土体结构,但检测需要弯沉车,大面积施工中不利于推广;②塑性变形法。此方法多采用水准仪进行。用水准仪测定塑性变形增量,即:在填方土体整体开始碾压前,先在整平的土体上布置方格网,确定各测点,然后开始碾压,每碾压一次,用水准仪测量上述各测点高程变化,直到碾压前后两次测定的高程之差(塑性变形增量)在规定的范围内(2mm),即认为合格,这种方法直观、简单易行,且具备上述弹性模量法优点。但测点碾压前后的重现性较差,影响了测量精度;且检测沉降必须采用压路机振压两遍后再进行沉降观测,将耗费较多时间和机械台班,不便于在大面积施工中全面推广使用。
3.3 沉降检验法对石方成型路基质量的检测、评估一直是一个难题,课题组最后选择了沉降检验法,对路基整体稳定程度进行检测与评价,其原理是:对已成型且认为合格的路基使用特大吨位的压实机具进行多次冲击,若其平均沉降能在某一标准(q)内,则可认为路基合格。标准q值可通过收集国内有关参数求得,同时通过对肯定有把握合格的标准路基进行冲击,分析合格路基沉降情况判别红砂岩路基合格程度。