淺談紅砂巖路基自落式強夯填筑技術及缺陷處理

【摘 要】高速公路紅砂巖路基按路基施工規范的施工方法施工比較難控制施工質量，本文根據實踐開辟第二種施工方法，可以有效控制施工質量，節省施工成本。并對紅砂巖路基可能存在的沉降造成路面裂縫注漿加固技術予以簡要闡述。在事前事后有效處理我國南方紅砂巖填筑施工難的問題。

【關鍵詞】砂巖路基；強夯填筑；路基沉降裂縫；注漿加固

The superhighway red sandstone roadbed fills to build technique and blemish processing from the strong popular fall type of measure

Chen Tao1，Hu Chang-hua2，3

(1.Jiangxi yongxin construction bureau Yongxin Jiangxi 333400;

2.Jiangxi changtai superhighway limited liability company protect center Jian Jiangxi 343000

3.Changsha science and engineering university Changsha Hunan 410000)

【Abstract】The superhighway red sandstone roadbed starts construction according to the roadbed the construction method of norm construction more difficult control construction quality， this text according to practice develop the second construction method， can effectively control to start construction quality， economical construction cost.Combine to decline to result in road noodles to the sinking of red sandstone roadbed possible existence crack to note syrup to reinforce a technique to give a synopsis to elaborate.In the before the event after the event effectively processing our country the southern and red sandstone fill to build the difficult problem of starting construction.

【Key words】Sandstone roadbed；Strong popular fill to build；The roadbed sink to decline crack； Note syrup to reinforce

紅砂巖在我國南方地區非常普遍，廣泛用于路基填筑，但由于紅砂巖固有的特性，施工質量很難控制，如果處理不好容易發生質量問題。主要表現在路基后期的沉降，路基裂縫等。本文結合高速公路實際使用效果，探討一下紅砂巖的填筑技術及出現沉降、裂縫的處理措施。

1. 紅砂巖特性

紅砂巖的特性：

1.1 遇水崩解和膨脹、易風化；紅砂巖在干濕循環作用下，經過陽光，大氣特別是雨水的重復作用下，易崩解成小碎塊，體積略有增加，膨脹率約為1～4%。崩解后的紅砂巖遇水軟化，強度下降較快（有的甚至達40%左右），暴露在外的紅砂巖經過一兩次暴曬和雨水過程，立即風化分解成細小的塊狀顆粒。此時，在機械和人力作用下易成為渣泥狀。但如果沒有解小到規范要求的粒徑，容易形成空洞，如果雨遇水下滲，就會造成路基下沉。

1.2 高吸水性，透水性與難蒸發性；一旦紅砂巖崩解或碾壓成細粒狀，其吸水性較強，很快達到飽和狀態；壓實度雖能達到要求，但仍具有較大的孔隙率，實測達0.1～0.3左右，因此其透水性相對較強，90區的檢測表明：最大透水深度可達20～30cm；吸水或飽水后的紅砂巖，強光，風作用下水分蒸發慢，表層10cm一般要一天左右才蒸發完，但蒸發卻較為徹底，且行車作用下易揚塵。

1.3 低粘解性；破碎后重新組合的紅砂巖，粘結性能小，易松散，作壓實度檢測時，很難取得塊狀樣品，這說明紅砂巖路基的整體性或板快性較差，強度具有不可逆轉性。1.4 未遇水風化前，強度較高，很難解小。爆破開挖后大部分是很大一塊的石方，必須二次解小才能使用。給填筑帶來很多麻煩。費用增加不少。也是施工過程質量控制的重點和難點。

2. 紅砂巖路基填筑方法。

紅砂巖填筑可以采用兩種填筑方法：（一）按規范將巖石解小到規范要求的粒徑小于500mm，并且不超過層厚的2/3等技術指標。壓路機≥40T，層厚≤40cm進行分層填筑。（二）層厚放寬到1.5米，使用自落式強夯機械，進行壓實。經過強夯后，紅砂巖基本破碎，在經過整平，壓實，能滿足路基穩定的要求。強夯目前的單價約33元/平方米，與解小分層方式造價更節省，有效控制施工質量，降低施工成本，加快施工進度等優點。第二種方法是一種新的嘗試，目前無規范可以遵循。供大家參考。第一種施工方法在施工技術規范上有詳細的要求在此不再介紹。主要介紹一下第二種施工方法和主要技術參數。

2.1 總體要求。

2.1.1 自落式強夯落錘重量必須≥16T，落錘提升高度必須≥10米。

2.1.2 為確保處理路段范圍內的結構物不受損壞，在構造物附近應用白灰標識出強夯范圍。

2.1.3 結構物周圍未強夯區必須采用其它有效措施進行處理，以確保路基填筑質量滿足規范要求。

圖1 強夯

圖2 路面裂縫

2.2 施工質量控制。

2.2.1 施工過程中采用夯擊沉降量和重型動力觸探兩種檢測指標作為強夯路基的常規檢測指標。

2.2.1.1 夯擊沉降量。

采用最后二擊平均下沉量不大于3.5cm及最后二擊每擊相對沉降量極值不大于5cm的雙控指標控制。

2.2.1.2 重型動力觸探。

重型動力觸探的驗收位置在各夯點中心的連線位置上，距離夯坑邊部10cm的坑內進行；檢測頻率為每2000m2每壓實層不小于4處，且每一獨立段不小于10處。

距路床頂面2.0m以下層次以N63.5>10擊作為強制性指標；路床頂2m以上范圍，則以N63.5>20擊作為強制性指標。

對收集的數據按單邊置信區間的上限進行控制，如代表值不能滿足要求，應對這層提高夯擊能進行重夯；如有單個點不能滿足要求，則對單點夯坑提高夯擊能進行重夯。

2.2.2 粒徑控制。

填筑材料采用挖方爆破的紅砂巖，爆破后的最大粒徑不宜超過壓實層厚的1/2，否則進行剔除或進行二次破碎。對于個別運到現場的超粒徑填料，進行人工或機械破碎，如人工或機械破碎困難的，應清除出路基。

2.2.3 路基防水處理。

圖3 鉆孔安裝注漿管

圖4 注漿作業

2.2.3.1 路基填筑推平過程中注意形成3～4%左右的路基橫坡，以利于路基排水。一般情況下施工橫坡應比設計橫坡大1～2%，且保證路基橫坡不小于3%，以利于排水。

2.2.3.2 現場準備足量的彩條布，做好隨時覆蓋的準備，雨前應及時停止施工，并對路基進行覆蓋。

2.2.3.3 為防止半填半挖處坡面水及V形沖溝地段上游匯水侵入路基，在低洼處回填時應設置臨時性截水溝及排水溝，將水引入路基以外。

2.2.4 夯點布置。

強夯每層虛鋪厚度按1.5m控制。距路床頂2m以下范圍，夯點間距按3×3m正三角形布置，上下兩層的夯點不能重疊，保證上層夯點布置在下層夯點中間；距路床頂2m以上范圍，采用滿布夯點，且夯點重合面積不小于1/3進行強夯處理。半挖半填路基的強夯，應從路基邊緣開始逐排向路基中部夯擊；填挖交界路基的強夯，應從填挖交界線以遠，從路基邊緣，逐排向填挖交界線，向路基中部夯擊。如圖1。

圖5 處理后的路面

不管采取哪種施工方法，施工過程如果沒有嚴格控制、規范施工或工期太短缺少自然沉降的過程等難免出現質量缺陷，主要是路基沉降或不均勻沉降造成路基開裂。如圖2。

下面介紹一種路基不均勻沉降和裂縫的處理方法—注漿處理。因為紅砂巖固有的特性，遇水風化和填筑后空隙仍較大，隨著時間推移，路基自然沉降必將顯現。反應到路基或路面頂面出現下沉或裂縫。

3. 處理方案及注意事項。

3.1 裂縫灌縫處理方案：發現裂縫后立即進行灌縫。先采用乳化瀝青灌縫再用熱基質瀝青封口。建立沉降觀測點。

3.2 鉆孔方案。

鉆孔孔位按2×2米梅花形布置，孔深根據填筑高度和實際情況綜合考慮。鉆孔方式可以采取干鉆和濕鉆。提倡干鉆，但如果是較堅硬的紅砂巖干鉆無法施工，只能采取濕鉆的方法。干鉆即先用路面取芯機將結構層取芯，再用打孔設備干掏。濕鉆即普通的旋轉鉆。最大鉆孔深度達到12米。見圖3。 

3.3 壓漿處理方案。

壓漿漿液制作：按配合比水：水泥：粉煤灰=1：3.6：2（水泥采用P.O32.5級）現場配置好水泥漿漿液。參入粉煤灰的作用是增強水泥漿的和易性和利用粉煤灰的低膨脹性。更好地發揮注漿的效果。在一切工作都做好后方可開注漿機進行注漿，注漿通過壓力及注入量進行雙控。注漿壓力大于0.4MPa，注漿速率為30L/min，壓漿由深而淺連續進行，壓漿順序為從路基邊緣側按順序向路基中分帶壓漿。壓漿分為兩階段進行，第一階段壓漿結束后，待3～5小時，漿液凝結后，進行第二階段壓漿。二階段壓力明顯增大，壓力控制在0.4～0.7MPa。原來很多指導壓漿施工的壓力為1 MPa，通過實際檢驗很難達到這種壓力，實際實施過程中沒達到1 MPa的壓力的時候，水泥漿已經從旁邊的壓漿孔冒出水泥漿了，已經達到了注漿效果。見圖4。

壓漿完成后應視路面破損情況對路面進行處理，因為鉆孔和裂縫對路面整體結構穩定性會產生不可逆轉的破壞性。因此原則上應將半剛性基層返工處理。注漿完后情況見圖5。

4. 總結。

經過強夯的紅砂巖填筑路段，未發現有下沉開裂現象通過工程的實際檢驗，該種施工方法造價更節省，可以更有效控制施工質量、降低施工成本和加快施工進度等優點。未采用自落式強夯的路段出現的局部下沉開裂，通過注漿后達到穩定的效果，沒有再出現下沉開裂的現象。因此可認為紅砂巖路基可以按照這種施工方法施工，沉降開裂使用注漿處理也是一種比較可靠的處理方式，其他類似工程可參照采用。

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參考文獻

［1］ 《公路路基施工技術規范》 JTG F10-2006 中華人民共和國交通部發布.

［2］ 《山區高速公路大修技術》王世彪 主編人民交通出版社.

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［文章編號］1619-2737（2010）12-06-254

［作者簡介］ 陳濤(1979.10-)，男，2002年畢業于南昌在學土木工程學院，本科，工程師。

胡昶華（1983.6-），男，畢業于長沙理工大學公路工程學院，本科學歷，助理工程師。