淺談加蓬紅土礫石特點及在公路建設中的應用

齊曉亮

摘 要：為進一步降低公路成本，延長公路使用期限，在實際工作中應主動結合國內外先進技術，探尋多樣原材料。近些年，對紅土礫石原料關注度極高，此種原料主要分布于非洲，在非洲公路建設工作中得到廣泛應用。在紅土礫石應用中，出現多種病害問題降低公路質量，要想更好地應用紅土礫石，使其與公路建設工作相結合，需要結合紅土礫石特點進行分析，提出科學改良方式，為更多公路施工、援外項目開展打下堅實基礎。

關鍵詞：加蓬紅土;紅土礫石;特點以應用

中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A

紅土礫石主要分布在非洲國家，是公路建設主要原料之一，紅土礫石形成的環境較為復雜，主要為地表母巖受到環境影響，在干濕交替環境下形成。對西非氣候進行分析，在西非國家極易產生此類物質。此種特別形成環境，賦予紅土礫石特殊性質，如板結性強、承載能力極高，且具備抗滲透能力。這些獨特的優勢，符合公路建設要求，有利于提升公路質量。為保證紅土礫石得到合理應用，應重點關注紅土礫石特點，將其與公路施工充分融合，最終提升公路質量，延長公路使用期限。

1 研究現狀

國內外關于紅土礫石研究工作不斷深入，主要集中在紅土礫石性能，以及紅土礫石在公路施工中的改善作用[1]。以國內紅土礫石研究工作進行分析，早在1985年相關學者提出此類問題，并結合紅土礫石物理現狀，對紅土礫石進行全面分析。在紅土礫石研究工作中，結合其物理性質，對應用方案進行優化與改良。在紅土礫石應用于研究過程中，其重點傾向于改善與配比兩方面，只有上述內容得到優化，才能解決級配問題，提升紅土礫石處置效果，規范道路設計規范，確保道路建設工作有序開展，構建完善紅土礫石質量評估體系，提升其技術標注，為后續道路建設工作開展打下堅實基礎。

2 紅土礫石的基本特點

（1）紅土礫石形成。在潮濕、多雨區域經過風化過程，地表土壤逐漸被分為不同層次，其中，一層次為腐殖土層，二層次為淋溶層，三層次為沉積層，四層次為風化基巖層[2]。非洲區域多為平原，在降雨后，更多雨水流向地下，這些下降的雨水在空氣中吸收大量二氧化碳，具有微酸性，在滲入土壤后，能夠與土壤內部有機物質或是礦物質相互混合，土壤酸性得到強化，其中的石灰質物質被溶解轉移，而部分較難溶解或是無法移動的鐵質、泥土則被滯留于土壤中與不溶性物質發生氧化。這也是紅土礫石形成的主要原因。在礫石周邊存在氧化鐵，致使礫石變動，紅土礫石形成過程中受到母巖成分影響，部分熔巖物質被帶走，留下鐵、硅等不同氧化物，在不斷氧化、演化過程中，紅土礫石硬度逐漸提升，在西非赤道周邊，紅土礫石發育速度較快，為紅土礫石形成構建良好環境。

（2）紅土礫石的組成。在工程地質手冊中，根據顆粒大小，將紅土礫石分為不同等級。而紅土礫石顆粒成分相對單一，在現場勘查中發現，紅土礫石粒徑度集中在2 mm與0.075 mm之間，通過篩選試驗可見紅土礫石多由小顆粒成分組成。紅土礫石由粗、細粒組成，可定位碎石土，其中，細粒含量較高，支持可塑性試驗開展。細粒含量，對公路建設質量具有較大影響，如出現分布不均，或是級配不良等現象，勢必會降低公路質量，而分布均勻級配較文紅土礫石，有利于提升公路建設質量，維護后續公路施工有序開展。

（3）紅土礫石性能。在紅土礫石試驗過程中，分別選擇密度、直徑、壓縮等試驗方式，并對得到的試驗數據進行分析。在試驗中發現，粒徑低于0.075 mm的紅土礫石顆粒，均值為24.5%，相對應的CBR數值為26.5。在試驗中發現，細粒含量高，所得CBR數值越小，而細粒含量低，所得CBR數值越大，因此，在試驗過程中，可以結合CBR數值，以此作為紅土礫石篩選依據，選擇適合公路建設的路基填料，只有這樣，才能提升路基穩定性，改善以往紅土礫石拉伸強度較低問題，在紅土礫石幫助下，提升道路基層抗拉伸性，不斷提升公路質量，延長公路使用期限。

3 分析紅土礫石的路用性能

（1）路基填料。在公路建設過程中，多以CBR、回彈性、抗剪強度為標準，科學評價路基力學指標。其中，以CBR、回彈量為基礎，通過現場試驗方式，測定紅土礫石各項指標，只有紅土礫石指標符合公路建設要求，才能提升填筑強度。通過試驗的紅土礫石原料，無需進行二次處理，可以直接應用，將其作為路基填筑材料，不斷提升紅土礫石材料性能，提升其穩定性，為后續公路建設營造良好環境。

（2）路面基層與底層。在公路設計工作中，為保證公路質量，延長公路使用期限，在公路設計環節，應選擇適合的施工原料。以國內公路設計為主，國內公路設計多以柔性路面為主，要想保證柔性路面質量，需要借助回彈模量，將其作為設計參考值，并在公路建設前，重點關注柔性路面所涉獵各項指標，以CBR、回彈量為主，只有以此為力學指標，規范公路設計，確保紅土礫石原料符合級配要求，才能維護后續公路設計或是建設工作開展。這些符合要求的紅土礫石原料，如得到合理應用，能夠成為公路基層或是底層部分，在公路建設工作中起到支撐作用。這些紅土礫石級配較高，且解決圓滑曲線，如符合擊實標準，可以作為底基層。與此同時，還進行重點關注壓實度，確保壓實度不低于96%。而CBR數值界定主要為公路類型，簡單來說，如果為輕型公路，那么CBR數值不應小于40，如果為中型公路，在CBR數值控制中，應確保數值不低于60。只有這樣，才能滿足底基層級配要求，充分發揮紅土礫石作用。此外，在本次試驗開展過程中，應以分析試驗結果為主，并在得到試驗結果后，對結合工程地質手冊，對紅土礫石特性進行分析，在這一過程中，重點關注紅土礫石粘粒平均量，確保紅土砂礫發揮應有作用。要想使紅土礫石得到合理應用，還應加大研究力度，不斷優化紅土礫石級配問題，結合公路建設要求補充砂礫。只有通過大量研究，才能處理好紅土礫石摻砂工作，使級配特性保持在合理范圍內，因此，應以摻砂量為基礎，合理控制摻砂量指標，進而優化摻砂量項目，進行試驗分析，明確紅土礫石基本特性。在公路建設與設計工作中，還應結合紅土礫石特征，摻入石灰、煤粉以及水泥等物質，并借助摻水泥試驗方式，改良紅土礫石級配比例，在不斷研究中明確紅土礫石成分，確保紅土礫石滿足公路建設是公共要求。最后，還應結合彈性指數，結合粒徑過篩率，做好紅土礫石處理工作，為保證紅土礫石質量，可以借助加蓬方式，對紅土礫石進行全面處理，并在處理完成后，對得到的加蓬紅土礫石進行篩選。

4 結束語

紅土礫石作為良好的施工材料，多應用于公路項目中。但是，由于紅土礫石為天然原料，導致紅土礫石顆粒大小不一致，如未經處理直接應用，天然的紅土礫石難以滿足公路施工要求，最終導致紅土礫石黏度、強度、穩定性不斷降低，不利于提升公路質量。因此，在紅土礫石應用前，應結合不同區域紅土礫石原料進行分析，明確紅土礫石基本特性，并結合不同區域公路建設要求，在試驗過程中，明確紅土礫石穩定性與回彈性等各項因素，只有這樣，才能滿足公路施工填筑要求，更好地應用紅土礫石原料，將其與公路施工充分融合。與此同時，應結合公路基層與底層施工要求，通過試驗方式收集各類數據，進而對紅土礫石后續應用性能加以監測，最終使紅土礫石與公路是建設工作充分融合，進一步提升公路質量，為公路工程援外項目開展奠定良好基礎。

參考文獻：

[1]劉澤，黃凱峰，谷明，等.水泥穩定紅土礫石的承載特性試驗研究[J].湖南工業大學學報，2019，33（02）：12-16.

[2]劉澤，谷明，黃凱峰，等.國內外紅土礫石工程特性與路用性能研究[J].湖南交通科技，2017，43（04）：27-30+120.