红粘土论文路基填筑论文：论碎石土在红粘土路基中的应用.doc

红粘土论文路基填筑论文：论碎石土在红粘土路基中的应用摘 要：九（乡）石（林）阿（庐古洞）旅游专线二级公路利用红粘土进行路基填筑。本文介绍了利用红粘土进行路基填筑时应注意的事项以及利用碎石土进行改善红粘土的物理性能。关键词：红粘土 碎石土 路基填筑 技术要求1. 概述九（乡）石（林）阿（庐古洞）旅游专线二级公路穿越云南省中部地区，该处正好位于素有红土高原之称的云贵高原。该公路全线路基土方地段大部分为红粘土，而且附近方圆几十公里内几乎没有其它优质填料。一般情况下，红粘土的液限50，而塑限26，而且干时松散开裂，遇水软化。根据现行路基施工技术规范，红粘土是路基填筑中的一种非适应性材料，不能直接作为路基填料。2. 施工方法2.1纯红粘土的填筑经试验，九（乡）石（林）阿（庐古洞）旅游专线二级公路红粘土的典型物理性质如下：液限为65,塑限为35,最佳含水量为30%,最大干容重为1.49，cbr为4.2%。这表明该红粘土的液、塑限超标，但路基强度满足路基下路床以下填料的强度要求。如果不能直接把红粘土作为路堤填料，而采用土质改良或从其它地方借土填筑的方法，将会使工程造价大大增加。为节省资金，经过论证和试验，在采用一些必要的技术措施后，最终还是直接采用该红粘土作为路基填料，但考虑到红粘土的水稳定性差，为保证路基填方的工程质量,必须严格控制好红粘土填筑的施工工艺，施工时应注意的几点：（1）红粘土的因为液、塑限高，干时松散开裂，遇水软化，所以路基填方时必须严格控制含水量，含水量应控制在最佳含水量的2%以内，未经扰动的原状红粘土的含水量一般都在这范围内，是红粘土中的路基填筑的最佳材料。（2）因为红粘土粘结性强，容易成团，压实时平整度较差，容易造成压实度不均匀，使路基松散。施工时必须严格控制路基平整度。（3）采用核子湿密度仪等快速检测设备，尽快测定路基压实度。（4）红粘土失水快，已经碾压完毕的红粘土一旦暴露在烈日下，很容易失水开裂，造成路基松散。因此，红粘土路基施工时应尽量连续施工，已经碾压完毕的红粘土在检验合格后应尽快上料覆盖。已经开裂的红粘土在填筑上一层土料之前应加以洒水碾压，至到红粘土表面平整，无裂痕为止。2.2红粘土路基的缺陷在距路基设计标高40cm时对红粘土路基进行弯沉测试时发现路基的弯沉值完全符合路基的弯沉设计要求。但是，二级公路的上路床要求路基填料强度必须不小于6%，但红粘土的cbr仅为4.2%，显然不适合作为路基上路床填料。因此，作为红粘土路基上路床的路基填料不仅要求强度不小于6%，而且必须是不透水、不开裂，以保护下层路基不因失水而松散和避免雨季时雨水通过上层填料的裂缝渗进下层路基而破坏路基。经现场统计，铺筑完成后的表层红粘土在失水开裂之后，裂缝的间距在812cm之间，宽度约0.5cm。翻开第一层失水开裂的碎石土（层厚约20cm）后，发现下一层红粘土仍存在失水而产生的裂缝，但裂缝间距已经扩大到2030cm之间。第三层的红粘土仍有少量的裂缝，这表明一旦雨水通过红粘土失水而产生的裂缝注入路基至少可达三个压实层的深度(约60cm)，而遇水潮湿膨胀后的红粘土会封闭原来的裂缝，使入侵的水份难以蒸发，这将使路基翻浆、强度降低而造成路基破坏。因此需在上路床用强度较高且不透水的填料对红粘土路基表面进行封闭。2.3含石率为70%的碎石土的性能和作用机理含石率为70%的碎石土（碎石粒径10cm,因为路基施工规范要求上路床填料粒径10cm）正是这样一种合适材料。当地丰富的石料和红粘土使含石率为70%的碎石土成为一种就地取材质优价廉的填料。经试验，含石率为60%70%的碎石土具有较大的干容重强度，且具有不透水性。各类碎石含量的碎石土的容重强度和透水性具体数据见下表。从上表可以看出，含石率为70%的碎石土是一种良好的路基表面封层填筑材料。当含石率为70%时，30%的红粘土利用其自身良好的粘结性能把松散透水的碎石连结在一起，而70%的碎石又能使上路床路基有足够的强度，并且，这时碎石土中的红粘土仅仅起到粘结填隙的作用，拌和均匀的碎石土中的红粘土土团的表面直径都小于8cm,这就消除了红粘土因失水而产生的裂隙。这样，碎石和红粘土两者便在路基表面形成了一层不透水而且强度足够的板状结构，构成一层坚固的密封层，保护了路基不受天气、雨水、外界车辆的影响。经试验，含石量为70%的碎石土的最佳含水量为15.6%,最大干容重为1.998，cbr为7.3%。其力学物理性能较纯粹的红粘土有很大的改善。事实上，已经铺筑完成的厚度为40cm（分两层）含石量为70%的碎石土路基，在开放中型交通的情况下，经过云南地区6月、7月、8月份三个月的雨季的考验后，其表面平整，无明显车辙、雨水冲沟等破坏现象。在2003年12月底的路基验收的测试时，路基表面平整，板结情况良好，整体强度极高，其弯沉值代表值仅为850.01mm，远远小于设计值221.350.01mm。显然，含石量为70%的碎石土对于红粘土路基来说是一种非常适合的填料。3. 内部排水措施红粘土的水稳性差，所以红粘土路基在施工和成型之后，必须保证红粘土内部含水量的稳定，因此在做好地表排水的同时，必须做好红粘土路基的内部排水措施。填方路基的填方高度当小于临界高度时，应采取降低地下水位的永久性路基排水措施和换填片石等隔断毛细水措施，以避免不利季节时水份入侵路基，造成路基强度降低而引起破坏。土质路堑地段的路基因为其地下水位相对原地面较高，一般都应设置纵向和横向盲沟，以降低地下水位。纵向盲沟布置在挖方边沟底下，而横向盲沟则沿路中心线，在路中线两侧，与路中线交角成45，间隔10米两边交叉布置。在路堑与填方地段接合处，还应在挖方处设置横向，以拦截地下水渗入填方。半挖半填地段的路基，应沿山体设置纵向盲沟，以拦截地下水向填方路基渗透。结束语：利用碎石土对经粘土路基表面进行封闭补强，使路基可以直接利用红粘土进行填筑，这样可以减少大量的红粘土弃方，同时也避免了代价高昂的异地借土填筑