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红砂岩路基施工质量技术控制探讨

来源:职称驿站所属分类:矿业论文发布时间:2012-06-02 09:39:34浏览:37次

  摘要:文章通过分析红砂岩的基本特性,针对红砂岩路基的现场施工技术控制进行了探讨。
  关键字:红砂岩路基;施工质量;技术控制
  一、红砂岩的基本特性
  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
  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。
  粒状碎屑岩类中粘土矿物的含量一般约5%~10%,这种红砂岩虽然因胶结形式和粘土矿物含量的差异,其工程性质有一定的变化,但多数与普通风化岩类相差不大,其工程性质与风化程度有关。
  泥状结构粘土岩类中,粘土矿物的含量一般约15%~50%,其中伊利石含量为5%~30%,蒙脱石含量为3%~10%,。这种类型岩石的水稳定性差,极易崩解软化,其工程性质主要由粘土矿物的含量,尤其是亲水性强的蒙脱石和伊利石的含量决定。当粘土矿物中蒙脱石和伊利石的含量较高时,该类岩土的工程性质极差,非常容易产生路基病害。
  红砂岩的主要化学成分为9种,其中SiO2的含量占主要部分,其次有Al2O3、CaO、Fe2O3等,其余5种化学成分均不超过4%,两种典型红砂岩的主要化学成分比例如下表:
  两种典型红砂岩的主要化学成分比例(%)
  结构特征SiO2Al2O3CaOFe2O3
  粒状碎屑结构46.53~75.1211.43~16.440.11~16.72.86~6.88
  泥状结构23.24~64.288.0~20.780.09~31.892.2~10.65
  3、红砂岩的崩解特性及颗粒级配
  泥状结构的粘土岩类红砂岩一般易崩解软化,随干湿循环软化时间增加,颗粒不断碎化,最后呈渣状或泥状,其颗粒级配也在变化。试验表明,随着暴露时间和干湿循环次数增加,岩块不断崩解碎化,经过50~60天(干湿循环为8次)变化即可达到稳定状态,红砂岩经过一定时间后不再崩解变化。
  粒状碎屑结构的红砂岩一般呈块状崩解,崩解后的块状颗粒基本稳定或碎化速度非常缓慢,粒径小于0.5mm的颗粒极少。
  二、红砂岩路基材料的选用及工前处理
  红砂岩基本性质的试验结果表明,具有块状崩解的二类红砂岩水稳定性好,其强度随时间变化小,路用性能较好;一类红砂岩的水稳定性差,强度受干湿循环的作用变化较大,但压实后透水性很小,因此稳定性大为提高,仍可用做路基填料。
  1、根据现场施工控制过程,一类和二类红砂岩爆破开挖后,可以直接运至工地进行耙压和碾压施工,但施工费时,运输困难,对施工机械要求高,适用于场地狭小地段。若工期和施工条件允许,最好将刚爆破出来的红砂岩,在料场就地进行工前崩解处理。
  2、对红砂岩工前处理的方法为,将刚爆破出来的红砂岩裸露于大气阳光和雨中,放置一定时间,任其自然崩解破碎;当晴天气温较高时,每天洒水,一般在8~20天即可达到预崩解的目的。
  三、红砂岩路基的现场施工技术
  1.红砂岩填筑施工工艺流程如下:
  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。
  
  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.红砂岩、石灰、水泥的拌和
  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。
  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)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。
  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。
  5)混合料的拌和
  水泥布设结束后用路拌机进行粉碎与拌和。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。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。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。
  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。
  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。
  (2)先用YZ14JD压路机进行稳压,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。
  (3)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。
  (4)检测压实度和其他项目如路基宽度、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。
  (5)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。

《红砂岩路基施工质量技术控制探讨》 鏂囩珷鍐呭濡傛灉娌¤兘瑙e喅鎮ㄧ殑闂锛屽彲鍏嶈垂鍜ㄨ鍦ㄧ嚎瀛︽湳椤鹃棶鑾峰彇鏈€浣宠В绛斻€�
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文章名称: 红砂岩路基施工质量技术控制探讨

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