浅议红砂岩路基的处理原则与施工工艺

浅谈南方红砂岩地区路基工程设计与施工应注意的问题作者：王亮亮来源：《建筑工程技术与设计》2015年第16期【摘要】红砂岩在我国有较大的分布，特别是我国南方地区分布更为广泛。

为便于就地取材，节省工程投资，红砂岩作为路基填料得到越来越多的应用。

但由于红砂岩特有的活性，容易导致路基不均匀沉降、塌陷，从而导致路面容易破损等不利影响。

本文主要对南方红砂岩地区道路工程路基设计与施工中容易存在的问题进行了分析，并提出了相应的解决办法。

【关键词】南方；道路工程；路基；红砂岩；设计；施工前言：红砂岩在地质学上也被称为红层，主要是指从侏罗纪到新近纪的陆相红色岩系。

泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩、砂岩及页岩等沉积岩类的岩石，因含有丰富的氧化物呈红色、深红色或褐色，这类岩石统称为红砂岩。

南方约占60%，西南、中南地区分布较广，而且以裸露型红层分布为主，受大自然阳光、雨水、风等因素影响很大，容易引起道路工程路基沉陷、边坡失稳等病害，对工程建设影响很大，所以本文主要对南方红砂岩地区的道路工程设计与施工应注意的问题进行探讨。

1、红砂岩概述1.1红砂岩矿物组成红砂岩主要含有高岭石、蒙脱石、伊利石等矿物成分，含有的主要化学成分有SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3等，其中SiO2占主要部分。

1.2崩解特性与不可逆转性红砂岩浸水容易崩解破碎的特性，叫做红砂岩的崩解特性。

这与红砂岩的矿物组成成分有关。

因红砂岩内含高岭石、蒙脱石、伊利石等碎屑矿物，它们亲水性较强、比表面积非常大，浸水后这些矿物吸水膨胀，软化，最后导致岩石破碎。

破碎后重新组合的红砂岩，粘结性能小，不能由渣泥状逆转成碎块状和大块状，这种性质称为红砂岩的不可逆转性。

1.3工程分类红砂岩按强度和崩解特性划分为如下三种类型：（1）一类红砂岩，岩块天然单轴抗压强度小于15Mpa，在105℃温度下烘干后浸水24小时内，呈现渣状、泥状或粒状崩解；（2）二类红砂岩，岩块天然单轴抗压强度小于15Mpa或稍大于15Mpa，在105℃温度下烘干后浸水24小时内，呈块状崩解；（3）三类红砂岩，岩块天然单轴抗压强度大于15Mpa，不崩解特性与普通砂岩无区别。

浅谈红砂岩路基施工技术与质量控制－－－－－－－－－撰写人: 黄会彬马凯冯佳一、概述黄祁高速公路全长105公里，全线15个标段约一半以上的地带存在红砂岩施工。

由于红砂岩固有的不利路用特性，若将施工中沿线开挖的红砂岩弃置不用，而远运其他材料填筑路基，则造价昂贵，弃土和借土场难寻，并可能造成环境污染。

如何解决红砂岩施工成为困扰各方面的重要问题。

高速公路总公司黄祁高速项目办为此聘请专家专门成立了课题组。

借此，我们开源路桥--黄祁06标项目部在黄祁高速红砂岩课题研究的基础上，吸纳改进，进行的红砂岩路基施工，总结这次施工经验。

二、红砂岩的基本特性南部省区（湖南、云南、四川、广西等）广泛存在的泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩、砂岩及页岩等沉积岩类的岩石，因含有丰富的氧化物呈红色、深红色或褐色，这类岩石统称为红砂岩。

红砂岩主要呈粒状碎屑结构和泥状胶结结构两种典型结构形式，因胶结物质和风化程度的差异，其强度的变化大。

多数红砂岩在挖掘或爆破出来后，受大气环境的作用可崩解破碎，甚至泥化，故其岩块的大小及颗粒级配将随干湿循环的时间过程而变化，其物理力学性质也将产生变化。

1、红砂岩分类红砂岩按强度和崩解特性划分为如下三种类型：（1）一类红砂岩，岩块天然单轴抗压强度小于15Mpa，在105℃温度下烘干后浸水24小时内，呈现渣状、泥状或粒状崩解；（2）二类红砂岩，岩块天然单轴抗压强度小于15Mpa或稍大于15Mpa，在105℃温度下烘干后浸水24小时内，呈块状崩解；（3）三类红砂岩，岩块天然单轴抗压强度大于15Mpa，不崩解，特性与普通砂岩无区别。

2、红砂岩的天然结构特征及其矿物成分和化学成分根据对衡枣路岩石样品的鉴定结果，红砂岩的天然结构主要有粒状碎屑结构和泥状结构两种，按岩石学划分，可将红砂岩分为两大类：一类为碎屑岩类，包括泥质砂岩、泥质粉砂岩、泥质细砂岩、粉砂岩、砂岩和砾岩等；另一类为粘土岩类，包括泥岩、页岩、砂质泥岩及砂质页岩等。

红砂岩路基设计理论和施工技巧研讨摘要：随着我国公路网建设的不断加快，公路建设质量也大幅提升，而路基的质量则直接关系着公路的质量，这就需要相关工作人员对其进行研究。

红砂岩路基是公路路基中的一种，基于此，本文对红砂岩路基的设计要求、设计流程、施工流程及后期质量管理都做了详细阐述，以供参考。

关键词：红砂岩路基；路基设计；路基材料引言：红砂岩是一种富含氧化铁的沉积岩类，在大气环境下很容易发生软化和崩解碎裂等情况，从而导致工程性质变差。

按照以往的经验，红砂岩并不适合作为路基材料。

但基于工期、成本和环保等多方面因素考虑，某些地区的大量红砂岩仍需要作为天然路基填料来进行使用，为此，需要结合红砂岩的工程特性和常见病害情况，来分析红砂岩作为路基填料的情况下，如何确保其稳定。

1红砂岩的选取和设计标准及要求要设计红砂岩路基，必须事先按照《公路土工试验规程》对红砂岩材料进行室内试验，确定红砂岩材料的工程特性。

一般来说，大粒径红砂岩的活性较强而不利于施工，为此，应当对粒径超过100cm的红砂岩进行崩解，一般通过暴露在自然环境中的方法来让红砂岩崩解，也可采用大型机械压实的方法[1]。

在红砂岩材料使用前，一个重要试验是击实实验，以此确定最大干密度和最佳含水量。

除此之外，对红砂岩材料的内摩擦角、粘接强度、渗透系数和压缩系数等参数也需要精准确定。

除此之外，需要注意的是，红砂岩填料路基必须采用分层填筑的方法，填料松铺宽度不应大于40cm，而填料最大粒径也必须控制在20cm以内。

2红砂岩路基设计2.1红砂岩路堤断面设计红砂岩路基断面形式分为直线型、折线型和平台式三种，直线型适合较低的路基；折线型大多应用于填土较高的路段，多为二级或三级折线坡，上陡下缓；而平台式则更适用于高路堤边坡，当填土高度大于10m时，则必须设置不小于2.0m的平台。

为确保路堤长期处于稳定状态，红砂岩路堤应当采用外包式路堤的设计形式。

具体来看，红砂岩填料位于堤心部位，外包层采用中性粘性土作为隔水密闭层，外包层的顶面厚度应大于30cm，而侧面厚度则应大于1m。

红砂岩路基的处理原则与施工工艺红砂岩作为一种常见的路基材料，其处理原则与施工工艺对于保障路基的稳定性和使用寿命至关重要。

下面是红砂岩路基的处理原则与施工工艺的详细解释。

处理原则：1.充分调查勘察：在进行红砂岩路基处理之前，需要对工程地质进行详细的调查勘察，了解红砂岩的性质、分布范围以及存在的问题，为后续工程处理提供依据。

2.稳定性原则：红砂岩路基的处理原则是保障路基的稳定性，确保其能够承载道路交通荷载，防止出现沉陷、滑动、破坏等问题。

因此，在处理过程中，要注重提高路基的抗滑性能和抗沉陷性能。

3.经济性原则：在处理红砂岩路基时，需要综合考虑各种因素，如施工成本、项目预算等。

在保障路基稳定性的前提下，选择经济合理的处理方法，以最大程度节省成本。

施工工艺：1.开挖与剥离：首先进行红砂岩路基的开挖，清除表层松软土壤。

然后，根据不同地层的特点，采取剥离红砂岩地层，保留坚硬岩石层，以提高路基的稳定性。

2.筛分与配合：经过剥离之后，将红砂岩按照一定的规格进行筛分，剔除过大或过小的颗粒。

然后，根据工程要求，将筛分后的红砂岩与合适的辅助材料进行配合，以提高整体的稳定性和排水性能。

3.压实与密实：采用合适的压实设备，对红砂岩路基进行压实处理。

压实过程中，需要根据红砂岩的含水率和初始密度，合理调整压实参数，确保红砂岩的密实度达到工程要求。

4.排水与防水：为了避免红砂岩路基因为水分积聚而导致的沉降和侵蚀，需要进行排水和防水处理。

可以采用排水沟、排水管等措施，将路基内的水分及时排出，减少水分对路基稳定性的影响。

5.起垫与覆土：在红砂岩路基处理的最后阶段，可以进行起垫和覆土处理。

起垫可以利用合适的材料填充坑洞和空隙，提高路基的整体稳定性。

覆土则可以增加路基的强度和耐磨性，避免红砂岩受到外部冲击破坏。

总之，红砂岩路基的处理原则与施工工艺是保障路基稳定性和使用寿命的重要环节。

通过充分调查勘察、稳定性原则、经济性原则等，结合开挖、剥离、筛分、配合、压实、密实、排水、防水、起垫和覆土等施工工艺，可以有效地处理红砂岩路基，提高路基的稳定性和使用寿命。

红砂岩路基施工红砂岩，由于其材料本身的特殊性，以往只是在低等级公路中作为路基填料，且出现了大量的质量问题，为杜绝红砂岩施工质量通病，我们对红砂岩路基施工工艺做进一步完善和补充，以确保工程质量。

1、红砂岩的基本特性泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩、砂岩等沉积岩类的岩石，因含有丰富的氧化物呈红色、深红色或褐色，这类岩石统称为红砂岩。

红砂岩主要呈粒状碎屑结构和泥状胶结结构两种典型结构形式，因胶结物质和风化程度的差异，其强度变化大，多数红砂岩在挖掘或爆破出来后，受大气环境的作用可崩解破碎，甚至泥化，故其岩块的大小及颗粒级配将随干湿循环的时间过程而变化，其物理力学性质也将产生变化。

为制定红砂岩施工方案，必须要对红砂岩有全面细致的了解，我们查阅大量资料并与合同段地质勘察报告进行比对分析，对红砂岩的基本特性等指标得出以下（1.1～1.5）结论，作为红砂岩施工方案的参考资料。

1.1、红砂岩分类红砂岩按强度和崩解特性划分为如下三种类型：（1）一类红砂岩，岩块天然单轴抗压强度小于15Mpa，在105℃温度下烘干后浸水24小时内，呈现渣状、泥状或粒状崩解；（2）二类红砂岩，岩块天然单轴抗压强度小于15Mpa或稍大于15Mpa，在105℃温度下烘干后浸水24小时内，呈块状崩解；（3）三类红砂岩，岩块天然单轴抗压强度大于15Mpa，不崩解，特性与普通砂岩无区别，稳定，不易破碎。

1.2、红砂岩的天然结构特征及其矿物成分和化学成分红砂岩的天然结构主要有粒状碎屑结构和泥状结构两种，按岩石学划分，可将红砂岩分为两大类：一类为碎屑岩类，包括泥质砂岩、泥质粉砂岩、泥质细砂岩、粉砂岩、砂岩和砾岩等；另一类为粘土岩类，包括泥岩、页岩、砂质泥岩及砂质页岩等。

红砂岩中，含铁氧化物大多以浸染物形式出现，碎屑颗粒间主要有孔隙式胶结、基底式胶结以及铁质碳酸盐胶结等形式。

由于铁质在多数岩石中不是以胶结物的形式存在，故主要影响岩石的外观状态，对岩石的工程性质没有明显的影响。

红砂岩路基填筑技术探讨摘要本文主要对红砂岩路基填筑技术进行了探讨。

首先介绍了红砂岩的特性以及在路基填筑中的应用，接着详细讨论了红砂岩填筑层的设计原则和施工技术，包括填筑层厚度的确定、填筑材料的选用、填筑层的加固措施等。

最后对红砂岩路基填筑技术进行了总结和展望。

1. 红砂岩的特性及在路基填筑中的应用红砂岩是一种常见的地质材料，具有较高的强度和耐久性。

其主要特点如下：•物理性质：红砂岩具有较高的比重和硬度，同时具备良好的孔隙结构和透水性；•化学性质：红砂岩的主要成分为石英、长石和岩屑等，具有较好的化学稳定性；•力学性质：红砂岩具有较高的抗压强度和抗剪强度，适合作为路基填筑材料。

红砂岩在路基工程中主要用于填筑层的构建，能够提供良好的支撑和稳定性，有效分散和传递路面荷载，对于改善路基的承载力和排水性能具有重要作用。

2. 红砂岩填筑层的设计原则红砂岩填筑层的设计应以确保路基的强度、稳定性和排水性能为目标。

在设计时需考虑以下原则：2.1 填筑层厚度的确定填筑层的厚度应根据工程要求和路基地质条件确定。

一般来说，填筑层厚度应满足以下要求：•路基承载力要求：填筑层的厚度应能够满足路基的承载力要求，保证路面的稳定性；•地基条件：填筑层的厚度应考虑地基的稳定性和排水性能；•工程经济性：填筑层的厚度应在经济、合理的范围内。

2.2 填筑材料的选用选择适当的填筑材料对于保证填筑层的性能至关重要。

红砂岩填筑层的常用材料包括：•红砂岩碎石：具有较高的抗压强度和稳定性，是常用的填筑材料；•黄土：作为填筑层的辅助材料，能够改善红砂岩填筑层的排水性能。

在选择填筑材料时需考虑材料的物理性质、力学性能和可获得性等因素，以满足工程要求和经济性。

2.3 填筑层的加固措施为了提高填筑层的强度和稳定性，常采取以下加固措施：•使用填筑机械进行填筑材料的压实，以提高填筑层的密实度；•采用填土墙或填筑层捆扎加固等方法，增加填筑层的整体强度；•在填筑层中加入合适的加固材料，如钢筋等。

红砂岩路基施工技术红砂岩广泛分布在我国西南、中南等省区，这些岩石具有较强的水软化性，干湿循环作用下崩解强烈等不良特性。

我部正在施工的衡枣高速公路位于湖南永州境内，长4km，均处于红砂岩地区，因此掌握红砂岩的施工特性，采取相应的技术措施组织施工是摆在我们面前的一项重要课题。

下面就红砂岩的施工特性，对我部施工的红砂岩路基的施工作一简述。

1、红砂岩的主要施工特性1.1 遇水崩解和膨胀红砂岩在干湿循环作用下，经过阳光、大气，特别是雨水重复作用，易崩解成小碎块，体积略有增加，膨胀率约为1%~4%。

崩解后的红砂岩，遇水软化，强度下降较快（有的达40%左右），此时，在机械和人力作用下易成为渣泥状，满载的东风车在压实好的试验路段行走时最大可见20cm 深的车辙。

并且上述性质不可逆转。

1.2高吸水性、透水性与难蒸发性一旦红砂岩崩解或碾压成细粒状，吸水性非常强，很快达到饱和状态；红砂岩压实度虽能达到要求，但仍具有较大的空隙率，实测达0.1~0.3 左右，因此其透水性相对较强，对90 区的检测表明:最大透水深度可达20~30c m吸水饱和后的红砂岩，在强光、风、作用下水分蒸发慢，表层10cm 一般要一天左右才蒸发完，但蒸发却较为彻底，且在行车作用下易扬尘。

1.3 低粘结性破碎后重新组合的红砂岩，粘结性能小，易松散，作压实度检测时，很难取到块状样品，这说明：红砂岩路基的整体性或板块性较差，强度具有不可逆转性。

1.4易风化性一旦在外力作用下破坏，由于大气、阳光、雨水影响，红砂岩极易风化，若遇水，不光软化，更加速了这种风化进程，倘经过风、水、光等几次循环作用，红砂岩易破碎，利于压实。

1.5不均匀沉降由于粒径难以百分之百地控制且不均匀，加上红砂岩极易风化及遇水软化，红砂岩路基易出现较大的不均匀沉降。

根据红砂岩的上述施工特性，采取有效措施，进一步优化路基填筑施工工艺，以便控制路堤施工质量。

2、路堑施工控制红砂岩地带路堑施工，主要是控制路基红砂岩的爆破，有效控制移挖作填材料-- 红砂岩的粒径的大小，控制好路堑边坡的稳定性，尽量减少或避免边坡超挖现象；同时根据红砂岩自身在遇水、光照及大气作用下易风化崩解的施工特性，为填方段作好充分的材料准备工作。

高速公路红砂岩路基的施工技术分析摘要：近几年在建设高速公路时，对施工原材料应用提出了更高要求，红砂岩属于特殊路基填充材料，这项材料可以作用于低等级路基建设中，从而满足施工要求。

目前在建设高速公路工程时，可以借助特殊技术，对红砂岩材料有效处理，提高材料应用性能，确保材料在使用时，能够满足工程建设要求。

施工企业在对红砂岩路基建设时，需要在现有施工技术基础上对其创新和优化，才能提高工程建设质量和效率。

本文就高速公路红砂岩路基的施工技术进行相关分析和探讨。

关键词：高速公路；红砂岩；路基；施工技术分析传统施工形式下红砂岩材料大多是废弃材料或者应用在低等级路基填筑过程中，这是因为红砂岩材料在遭受水气侵蚀时，容易出现破裂或软化等现象，这会导致材料应用强度不断下降，无法满足施工要求，还会引发公路工程病害问题。

施工企业在对红砂岩材料崩解特性和物理特性以及力学特性分析之后，需要从各个层面对材料应用效果验证和分析，通过对材料科学处理，确保材料在使用时，能够满足各方面要求，并借助这项材料改善公路工程性能和质量，确保高速公路工程投入使用之后，能够为居民提供更加优质服务[1]。

一、高速公路红砂岩路基施工技术的具体应用（一）明确红砂岩特征以及类别红砂岩材料在使用期间会受到空气中湿度变化影响，一旦材料出现软化分解和崩解问题，就会导致材料承载能力不断降低，会对工程建设产生不良影响。

在对红砂岩材料利用时，如果施工人员没有根据材料使用要求对其科学处理，就会引发资源浪费问题。

施工人员在对材料管理时，需要根据材料物理性质选择合适加固处理技术，确保材料在使用时能够满足工程建设要求。

在对材料处理之前，需要对其科学分类。

施工人员首先要做好实地勘察，根据红砂岩材料物理特性和数量对其有效分类。

一般情况下红砂岩材料主要存在三种类型，一种是a类红砂岩材料，这种材料数量比较大，在对材料烘干处理之后，浸泡24小时左右可以出现块状崩解现象。

b类原材料占总数30%左右，在对其烘干浸泡处理之后，可以分解成粉末粒状。

浅谈高速公路红砂岩路基施工技术与质量控制摘要：本文是作者结合高速公路红砂岩施工中的经验，从填筑、爆破、施工工艺等各方面简要阐述高速公路红砂岩路基施工技术与质量控制。

关键词：红砂岩高速公路施工技术质量控制前言红砂岩因矿物成分和胶结物质的差异而强度变化很大，而且在大气环境或干湿循环作用下，岩块可崩解成土，甚至泥化，其颗粒软化，强度降低，工程性质很差。

因此红砂岩作为路用材料容易造成路基沉陷，导致路面开裂等不良工程现象，本文结合高速公路红砂岩的施工经验，从填筑、爆破、施工工艺等各方面简要阐述高速公路红砂岩路基施工技术与质量控制。

一、工程概括我公司承建的该段市石吉高速公路是国家规划的重点干线公路的重要组成部分。

起止桩号为K110+110～K116+960，路线全长5.85km，其中路基长4.95 km，路基填土方25.3万m3；填石方50.3万m3，沿线为剥蚀丘陵及丘陵间冲洪积沟谷地貌，地势略有起伏，水系在低山丘陵区呈树枝状，河谷深切，岸坡陡峭，断面呈V字型，水流湍急，山间盆地区河谷相对开阔，低微丘陵区植被发育。

大部分为高填路基，其中K111+580处填土高度达18米。

填筑材料全部为红砂岩。

二、施工相关技术及质量控制要点1、控制爆破，确保填料粒径符合填筑要求由于红砂岩特殊的物理和化学性质，现场中厚薄层参杂且泥质粉砂岩和硅钙质红砂岩互层，并且路基中心最大挖深近20m，坡脚至坡顶的最大长度约90m。

用普通爆破法在这种特殊的红砂岩地段爆破，大块率（粒径>25cm）高达30～50％，远远满足不了施工中岩石粒径不大于25cm的要求。

高比例的大块率，不但影响路基填筑质量，而且也影响施工安全、费用和进度；同时，用普通爆破法在临边坡进行爆破时，对边坡的破坏比较大，极易导致边坡表面滑移或局部失稳，给该路段长久、安全、有效地运行埋下事故隐患。

由于红砂岩为软岩石路基材料，我部考虑到工程地质和水文地质情况，在开挖中，以小型松动爆破为主。