紅層軟巖路基施工技術研究

陳彤

摘 要：我國社會的快速發展離不開公路的建設及作用，目前我國公路線路覆蓋面積越來越廣，同樣在公路建設的過程中地質類型也多種多樣，公路建設區域的條件不同所采用的技術也有一定的差異，尤其是路基作為公路質量的基礎保障，其在實際中的施工質量關系著整體工程的建設水平，其中紅層軟巖作為一種較為特殊且易發生危害的地質結構，在實際的施工中需要注意對其相關技術進行合理的使用，以此來保證路基施工的安全性及日后使用的穩定性。

關鍵詞：紅層軟巖；路基；施工技術；特點

紅層是一種分布較為廣泛的巖土結構，其地質年齡、巖相、結構等決定了其在實際中整體強度較低，屬于性狀較為明顯的軟巖類。由于紅層軟巖的特性使其在氣候濕潤且水量較多的情況下紅層會出現軟化、崩解等情況，最后形成一種材質較為特殊的軟粘土，因此在此種條件下路基不經過適當的施工處理及技術的使用極易出現弱基的情況，造成路基病害頻發。為了更加透徹的了解紅層軟巖路基的特點以下結合實例對其施工技術進行了剖析，找出了施工技術中的重點、要點。

一、紅層軟巖路基的常見病害

根據紅層的特點可以將其性質總結為易變性軟巖層，其在一定條件下會出現結構、形態、性質的變化，整體存在著不穩定的特性。紅層軟巖路基在一些使用要求不高的公路中使用可以滿足公路路基的基本要求，但是在一些高等級的公路路基施工上其病害的發生非常常見，根據其不同程度的病害情況可以將其歸為以下幾類。

1、沉陷

此種病害主要誘發原因為路基填料所造成的，其技術使用不正確使填料壓實過程沒有達到相關的標準要求，因此在公路投入使用后受行車載荷及外界因素的影響，路基因填料壓實不足容易發生較為嚴重的沉陷問題。

2、邊坍

而對于紅層軟巖路基邊坡區域在實際中沒有對其進行相應的防護施工，可能會出現周邊滑坡的問題。由于紅層軟巖為極易風化崩解的沉積巖，因此用紅層軟巖填筑的路基邊坡在溫度與水的共同交互作用下極易發生風化剝落的病害，如不及時處理，風化向邊坡深部發展，引起邊坡崩坍落石等病害。

二、基本物理學性能

紅層軟巖一般是富含黏土礦物的強風化巖，礦物組成主要包括以石英、云母為主的碎屑礦物和高嶺石為主的粘性礦物。天然含水量為9%～15%，天然密度為2.0～2.1g/cm3，液塑限分別為30%～40%、13%～20%，天然孔隙率為0.49～0.65。具有與膨脹土相似的濕化變形特性，但其膨脹率比較低.紅層軟巖具有較顯著的崩解性。

三、力學試驗及分析

1、擊實實驗

參照《鐵路工程土工試驗規程》TB10102-2010，選擇土樣進行重型擊實實驗，測定紅層軟巖的最大干密度和最優含水量，以便確定路堤的最佳壓實效果。可以確定紅層軟巖的最大干密度為2.14g/cm3，最佳含水量為8.5%。

2、膨脹率試驗

參照《鐵路工程土工試驗規程》進行自由膨脹率及有荷載膨脹率試驗，采用最優含水量8.5%，密度比93%的條件制作試件。試驗得出紅層軟巖的自由膨脹率為2.7%，遠小于弱膨脹土的膨脹性。通過試驗可以看出，紅層軟巖土的膨脹率較小，且隨著荷載的增大而減小。

四、紅層軟巖路基施工

1、巖石爆破

蘭渝鐵路LYS-13標路基土石方施工大部分采用移挖作填的方式進行，利用挖方作為路基填料。挖方為紅層軟巖，原始狀態下強度較高，施工取土采用爆破方式進行。爆破后的石塊粒徑大小不一，如不能對填料粒徑進行控制，則路基填筑后易產生空洞，浸水或風化后紅層軟巖崩解，造成路基產生較大下沉。紅層軟巖屬于塑性巖石，爆破時壓縮區相對較大，爆破區相對較小，因此孔眼間距和裝藥系數不宜大。爆破后經現場檢測石碴的最大粒徑36cm，絕大多數粒徑在10～20cm之間，由于巖石強度較低，此種粒徑結構便于路基的填筑壓實。

2、基床以下路堤填筑

根據相關研究資料表明，紅層軟巖填料最大粒徑不大于15cm，填筑松鋪厚度30～40cm，填筑最大干密度不小于2.0g/cm3，含水量控制在最佳含水量±2%以內可以作為合格的路基填料使用。紅層軟巖路基填筑采用水平分層填筑法施工，路基填筑大面積施工前首先進行路基試驗段的施工，總結施工技術參數及施工方法，為大面積施工提供理論依據及指導方案。路堤填筑施工按照“四區段、八流程”的施工程序展開流水施工，在施工過程中，紅層軟巖填料由于爆破時粒徑較難控制，爆破后仍有部分粒徑超標，在裝車過程中對填料進行篩選，合格的填料裝車運至填筑工作面，較大的填料集中破碎后再拉運至工作面。根據路基試驗段總結后，確定攤鋪厚度為38cm，最佳含水量為8.5%，碾壓遍數為6遍。施工中采用挖掘機裝車，自卸車運輸，推土機、平地機平整，振動壓路機壓實。

3、基床以下路堤壓實質量檢測

根據設計要求我們選用灌砂法、K30法進行雙指標控制，共做了三層54個點，第三層檢測結果如表1根據試驗結果顯示按此方法施工的路堤質量穩定，施工過程中便于控制，完全滿足要求。

4、工后沉降觀測

沉降觀測控制標準：路基填筑過程中，路堤中心沉降速率每晝夜不得大于10mm，邊樁水平位移速率每晝夜不得大于5mm。路基工后沉降標準：時速200km/h客貨共線路基，一般地段不應大于15cm，年沉降速率應小于4cm/年。路基填筑完成后，在ID2K600-ID2K900的斷面埋設了觀測點，第1個月進行每周1次的沉降觀測，第2-3個月進行每2周1次的沉降觀測，第3個月后進行每月1次的沉降觀測，歷經6個月的定期觀測，累計沉降量為1.2cm，沉降速率小于4cm/年，滿足沉降標準要求，路堤穩定性良好。

目前我國在紅層軟巖路基的施工上的經驗還較少，相應的一些施工技術還不成熟，其在實際中還有較大的發展空間。上文通過對紅層軟巖的全面分析及解讀對其路基的施工技術進行了深入理解，并在已有的工程實例中總結了其施工的要點、難點，從多層次、多角度提出了相應的施工技術。對于紅層軟巖路基施工技術需要在實踐的過程中不斷的吸取及總結經驗，進而完善相關的實用技術，以此來保證路基可以安全、穩定的投入到使用中，為之后相似工程路基施工技術的使用提供借鑒。

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