大吨位、高激振力压路机应用于红砂岩、泥岩路基填筑施工技术

胡栾乔，谭强，朱曙光

（1.长沙中核工程监理咨询有限公司，长沙410000；2.中交一公局第四工程有限公司，南宁530033）

1 工程概况

某项目位于广西区桂平市东南区，该路段属于红砂岩、泥岩地区。项目采用大吨位、高激振力压路机对红砂岩、泥岩进行压实后，将其碎石化处理，碎石化后的路基表面风化、崩解，在下层路基填筑或路面垫层铺筑前，进行复压后，质量可以得到提升。对于路基边坡部位，其表面不呈现路基振动压实后的密实状态，红砂岩、泥岩的崩解可以达到20～40cm，可以利用其崩解后容易开挖的特性进行边坡拱形骨架的施工，最后利用种植土进行包边处理，其边坡绿化效果较好，也可以隔绝路基边坡内部的红砂岩、泥岩，抑制其进一步崩解，起到保护的作用。

2 关键技术的特点及工作原理

2.1 对红砂岩、泥岩进行碎石化处理

采用大吨位、高激振力羊足碾压路机将红砂岩、泥岩直接振碎，进行碎石化处理，填料空隙小，嵌缝密实，表层呈碎石状态，粒径基本控制在5～10cm；通过试验段路基各指标检测确定红砂岩、泥岩使用性能，将红砂岩、泥岩使用到高速公路建设中，使之达到路基96 区工程指标的要求，降低了工程造价[1]。

2.2 合理利用红砂岩、泥岩遇水崩解的特性

合理利用红砂岩、泥岩遇水崩解的特性，可以降低边坡修筑及防护刻槽的难度，还可以合理利用路基清表土，采用低液限黏土包边，提高植草绿化存活率。

路基超宽填筑在50cm 以上时，为了确保路基边部的压实质量，利用红砂岩、泥岩遇水崩解的特性，待边坡表面崩解深度约为30cm 时再修筑边坡，然后施工低液限土、路基种植土等适宜于栽种的土壤包边，成功解决了红砂岩、泥岩修筑边坡困难、防护施工刻槽不易和土质贫瘠植草绿化成活率低的问题，也可以使路基施工前剥离的表土得到进一步的利用[2]。

2.3 合理利用红砂岩表层崩解

大吨位、高激振力压路机碾压后的路基表面平整密实，经过大气、阳光和雨水的作用，表面崩解成泥，自动形成一层“膜”，防止下层填料被风化，避免路基出现不均匀沉降和局部沉陷，进行上层施工时，再次进行复压便可达到施工要求。

3 施工质量关键点控制

3.1 红砂岩、泥岩填筑

填筑过程中应注意以下要点：（1）砂岩、泥岩填料碾压松铺层。填方作业要求分层进行，每层松铺厚度根据压实设备、压实方法及现场压实试验确定。根据以往的施工经验及红砂岩和泥岩的特性，参照填石路基的要求，采用每层松铺填筑厚度50cm，要求使用大功率推土机整平、36t 羊足碾以及30t 单钢轮振动压路机进行碾压。路基超宽填筑50cm 以上，确保路基边部压实质量。（2）砂岩填料粒径控制。红砂岩、泥岩填料的最大颗粒直径不得大于2/3 层厚，即用于填筑的红砂岩最大粒径不得大于33cm。对粒径大于33cm 的大岩块，在现场直接用破碎机进行破碎；对其中坚硬颗料或靠压实设备无法压碎的硬质材料，应予以剔除或人工击碎，并应使料径分布均匀，达到要求的压实度。（3）路拱横坡。分层碾压红砂岩、泥岩时，采用大吨位、高激振力羊足碾压路机直接振碎，碎石化处理后，用平地机整平，应逐层将路拱横坡增大到2%～4%，以利路基横向排水。

3.2 碾压

碾压过程中，应注意以下要点：（1）大吨位压路机的参数如表1 所示。（2）压实顺序。初压：采用大功率推土机进行初压，并使用推土机耙齿进行耙松；推土机耙压+振动碾压交替进行3遍；复压：在推土机“耙压”完成后使用大功率高激振力羊足碾碾压6 遍，并进行试验检测；终压：用30t 光轮压路机静压1～2遍进行收面，直到平整为止。（3）压路机在碾压过程中应顺行车方向碾压，不宜横向碾压，若采用横向碾压后，必须再采用纵向碾压2～3 遍，减少大吨位压路机横压造成的不良影响。（4）相邻2 次碾压轮迹应重叠轮宽的1/3，保证压实均匀不漏。（5）压路机行驶速度控制：振动压路机的最佳速度为3～5km/h 为宜，速度过快，会影响压实效果。大吨位压路机参数如表1 所示。

表1 大吨位压路机的参数

3.3 质量检测：沉降差及孔隙率控制

应经常注意检查沉降差及孔隙率，并视需要采取相应调整措施，以达到符合规定压实度的要求。（1）沉降差：通过测量每遍强振前后的数据确定沉降差，在试验段采用水水袋法测孔隙率+沉降差结合的方式，确定符合孔隙率要求的沉降差，试验段平沉降差数据如表2 所示。（2）孔隙率：经过多处检测，本项目采用红砂岩、泥岩填筑上路床孔隙率均小于20%，满足设计及规范要求，但水袋法试验烦琐，因此，仅用在路基填筑的验证性试验中，频率为1 次/月，主要用于验证在原来的沉降差控制标准下，填石路基的孔隙率是否满足要求[3]。

表2 试验段平沉降差数据

4 红砂岩、泥岩填筑的效果

本项目采用36t 吨位、高激振力羊足碾压路机将红砂岩、泥岩直接振碎，进行碎石化处理，对碾压完成的路段采用该压路机进行补压，确保了路基压实度满足设计及规范要求，减少了运营过程中的路基沉降。另外，红砂岩、泥岩路基填筑段路面平整，没有出现常规的红砂岩、泥岩路基易出现的沉陷和坍塌病害。通过工后沉降观测，本项目使用红砂岩、泥岩施工的路基段落均满足设计及规范要求。实践证明Ⅰ、Ⅱ类红砂岩及泥岩在没有遇水软化之前具有良好的土工性质，可作为高速公路路基96 区的填料。

5 结语

大吨位、高激振力压路机应用于红砂岩、泥岩路基填筑施工工法成功地使用在广西荔浦至玉林高速公路项目路基填筑施工中，目前该项目路基填筑采用红砂岩、泥岩施工，施工效果较好，其相关指标满足设计及规范要求，工艺技术操作性强，路基质量状况良好，可为日后类似路基填筑施工提供成熟的施工经验。