1、第35卷第3期2009年9月湖南交通科技HUNAN COMMUNICATION SCIENCE AND TECHNOLOGYV0135 No3Sep2009文章编号：1008844X(2009)03-007802高速公路路基红粘土施工技术邓群强(湖南省宁道高速公路建设开发有限公司，湖南宁远425600)摘要：介绍了红粘土的工程特性，指出了采用红粘土填筑路基可能存在的工程隐患，提出了路基填筑工程性质指标要求和施工工艺，对路基修筑有一定的参考价值。关键词：高速公路；红粘土；施工工艺中图分类号：U 4161+6 文献标识码：B宁道高速公路(厦蓉高速公路宁远一道县段)穿越湘南地区，沿线红粘土分布广泛，
2、给高速公路路基施工带来不利影响。在此结合红粘土特性提出一些看法。l红粘土工程特性红粘土系指碳酸盐类岩石，经红土化作用以后形成的残、坡积类型的粘性土。因呈红褐色或棕红色，故命名红粘土。湖南省碳酸盐类岩石分布广泛，约占全省总面积的27，因此省内红粘土随处可见。多分布于山区或丘陵地区的山前拗坡和山间盆地，往往形成低矮山丘和垄冈地形。一般地表坡度80。1200。富含铁锰质氧化物及结核，土质贫脊，多为荒坡地。在湘南山区，红粘土的厚度一般在1215 m，最厚可达20多m，是山丘区工农业建设中经常要遇到的一种土壤类型。据现场勘探，红粘土往往上部呈坚硬至硬塑状，棕红色。而下部(10 111以下)呈可塑状，变为
3、紫褐色，土质细腻，粘性大，牢牢粘附于钻头上，手搓捻有滑感，裂缝发育，钻进中有缩径现象。标准贯入试验上部达20击以上；下部仅37击。据对永州地区典型红粘土进行室内试验，红粘土的主要物理指标见表1，液限521606，塑性指数260306，地基允许承载力150300 kPa。从宏观看，红粘土具有较大的孔隙比(O9以上)，粘粒含量高，低至中等压缩，天然状态下抗剪性能较好。但浸水后的饱和快剪较原状快剪的凝聚力要降低18一41，内摩擦角要降低3856。可见水的浸润能使红粘土的力学强度大为降低。在红粘土地区进行工程建设时，常会遇到一些特殊的工程地质问题，如岩溶、土洞、岩土不均匀地基、岩溶软土、抽取地下水引起
4、地面塌陷、膨胀土等许多复杂的工程地质问题。表1红粘土的主要物理指标2 红粘土填筑路基的工程隐患红粘土是特殊的填方材料，其主要特点是天然含水量较高，液限高，可压实性差，压实后压缩性仍较高，路基的沉降变形将较大，变形稳定时间长。使用红粘土进行路基填筑最大的隐患就是产生形变和裂缝。土体中的空气排挤出来能增加土的密实度，土体中的水压挤出来，或由于蒸发，土体中的水分减少，亦能增加土的密实度，即土的固结能增加土的密实度。使土中多余水分挤出需要的时间，取决于土的渗透性、渗透距离、排水条件及土层上所受的压力。由于土，特别是粘土的渗透系数很小，要将路堤土体中的水压挤出来，需要一个相当长的时间过程。这种压挤作用还
5、需要有一定的压力，主要是路面和路基的自重压力。因此，它主要发生在高路堤的下部。路堤产生自然固结到基本稳定所需要的时间与土类有关，对于红粘土，约需48 a时间甚至更长。路堤内部水分的蒸发程度与当地的气候条件有关。收稿日期：2009-0621作者简介：邓群强(1973-)。男，经济师，主要从事高速公路建设与管理。万方数据3期 邓群强：高速公路路基红粘土施工技术如当地气候较干燥(或在干燥季节)，路堤内部土的水分蒸发较快，随着水分的蒸发，土体产生收缩形变，土的密度逐渐增加，路堤可能逐渐产生沉陷，也可能产生横向收缩裂缝。由于水分蒸发而产生的沉陷和干缩裂缝，不论路堤高低都可能发生。但较高路堤内部土的变干和
6、达到平衡含水量可能需要较长的时间。此外，粘性土的塑指愈大，收缩愈严重。高路堤土体内含水量的蒸发是很不均匀的，通常靠近边坡暴露面的那部分土的含水量蒸发得快，而靠近中间的土体的含水量蒸发得慢或很慢。因此，由于水分蒸发，土体产生的收缩形变和固结形变也是不均匀的，甚至相差较大。靠边部土体的两种形变都会明显大于中间部分的土体(特别是塑性指数较大的粘性土的干缩形变大)，其结果可能导致较高路堤上路面边部(离路基边缘12 m)产生纵向裂缝。路堤随着土中水分被压挤出来或逐渐蒸发而缓慢地产生固结，并增大密实度。路堤密实度增加的程度取决于内部土含水量的减小程度。随着固结度的增加，路堤内部土的含水量最终将达到一个平衡
7、值。3 路基填筑工程性质指标要求合理利用红粘土，有必要对其进行分类。评价红粘土的指标有多种，但往往一些指标具有相关性，如膨胀量与CBR值的关系总体为：膨胀量越大，CBR值越小。这些相关指标只需列出占主要地位并与工程实际更为密切的指标。因而，红粘土可否直接填筑分类指标可进一步考虑CBR、抗剪强度指标、压缩系数、压实性及粗粒料含量而进行具体分类。见图1。红粘土强度|I稳定性I I压缩性|I压实性l l粤鬻倒刨倒圈幽图1红粘土分类体系图31土质压实要求311压实度要求压实度须满足路基规范要求。312影响压实的因素分析在室内进行击实试验时，影响土达到规定密实度的主要因素有：含水量、土的颗粒组成以及击实
8、功。在施工现场碾压路基时，影响路基达到压实度的主要因素有：土的含水量、碾压层的厚度、压实机械的类型和功能、碾压遍数以及地基的强度。对一般土质而言，土的天然含水量相对较小，碾压时较容易控制含水量，而高液限土因其天然含水量往往较最佳含水量高出很多，碾压时须按稠度决定压实标准；对于使用同样的压实机械达到相同的压实度，高液限土所须的碾压遍数比一般土质要多12遍。313 红粘土要达到压实标准对各指标的要求红粘土填筑路堤要达到规定的压实度须进行如下控制：CBR值控制：CBR必须符合路基规范要求；稠度控制：稠度在115以上时方可进行碾压；压实标准控制：按重型击实标准。32红粘土能否直接填筑的分类技术指标要求
9、红粘土是特殊的填方材料，其主要特点是液限高、塑指大i天然含水量偏高、可压实性差、持水时间长。大量的研究证实，红粘土强度较好，但碾压困难。因此，在处理这类特殊土时，要紧密结合路基工程的特点，寻找合适的压实标准及相应的压实工艺，使压实后的路基土具有较高的强度和较好的强度稳定性，则红粘土是可以直接填筑的。红粘土直接填筑的指标采用：液限115、粗粒料含量下路堤宜35，上路堤宜40、路床宜50、抗剪强度指标经边坡验算符合稳定性要求(一般情况下有效凝聚力宜不低于40 kPa，有效内摩擦角宜不小于150)。4 施工工艺控制1)路基填筑施工工序流程见图2。圈2路基填筑施工工艺流程图(下转第88页)万方数据88
10、 湖南交通科技 35卷监督有章可循。严抓招标和合同管理，实现合同管理法规化。通过严格的招标投标制度和完善的合同管理制度，加强合同管理力度，提高合同管理水平，强化工程风险意识，确保中标单位按招标文件、投标文件和合同条件实施，使招标约定得到全面、忠实地履行，真正发挥招投标竞争机制降低造价的作用。工程实施过程的造价监督检查主要是审查建设单位、监理单位、施工单位是否根据各自的职责范围，建立健全了相应的造价控制制度并有效执行；审查工程是否实现了技术与经济的最佳结合；工程造价在施工阶段是否得到有效控制。造价主管部门在工程实施过程的缺位使得资金使用的合理性缺乏第三方监管，施工过程的造价控制也就难以从制度上得
11、到保证。因此，造价主管部门加强施工过程造价监督检查，形成向重点建设项目派出独立的造价监督检查人员的制度，积极主动地参与到施工过程造价控制，完善造价控制制度，确保建设资金的合理使用。4 结语为了确保全面实现“十一五”公路建设的宏伟目标，使我省的交通发展迈上新台阶，我们必须抱着对国家、政府负责的态度，加强对招商引资项目造价的合理确定。按照国家法律、标准、规范的要求，加强对设计方案的审查，防止人为将工程量和工程方案做大，科学、合理、公平、公正地确定项目投资规模。在项目实施阶段监督检查造价的执行隋况以及时发现影响工程造价的不合理因素，督促项目业主加强造价控制力度，采取切实有效措施控制工程造价，既保证投
12、资商利益，也保证国家和人民利益，以促进招商引资公路建设的健康、持续发展。参考文献：1欧阳斌构建和谐交通服务富民强省 推进湖南交通事业又好又快发展z湖南交通造价，2007，17(1)：12-262刘代全，丁加明“最低价中标”现状与对策初探z湖南交通造价，2006，14(4)：42-45么1么1么1么1么1么1么1么1么1么1么1么1。A a么1么1么拗么1么1么1么1彳1么1么1么1么1么1么1么1么1么1么1么1么1么1么1么1么121么1么1za么1么I彳1(上接第79页)2)质量控制。在路基填筑前，对填料进行各项物理力学指标试验，包括天然含水量测定、颗粒分析、液塑限联合试验、击实试验、CB
13、R试验、抗剪强度、压缩性试验，确认土质各项指标符合填筑要求时方可进行填筑；填料运至现场后，应再次测定其含水量，计算稠度，确认填料适合碾压并选择碾压标准；检测松铺厚度，松铺厚度控制在25 cm以内方可碾压；碾压完成后，检测压实度，认为碾压质量符合要求方可进行下道工序。填筑时，当碾压稠度达到115时，采用自重180 kN、激振力为250 kN以上的振动压路机，碾压遍数按室内试验时的击实功、压路机技术参数计算，以避免碾压不足或过量。碾压方法为：从两边向中间碾压，先静压2遍，后振压45遍，直到压实度达到90以上。施工中应采取措施防止路基开裂，可在每施工天的上午上土，下午摊铺翻晒，夜间碾压。碾压完成后，
14、应及时覆盖，路基工作面曝晒不宜超过6 h。应保证施工的连续性，每碾压完成一层后，及时检验，及时上土施工下一层。雨季施工时，应防止松土被雨淋湿。开挖出的土方应及时运走。不得长时间堆放；稠度符合要求后应及时碾压i不宜停放过久；如果摊铺后24 h内还不能压实时，宜先静压，以利遇雨时防水。施工中应保持路基面有4以上的排水横坡，以利排水。5 结语1)使用红粘土进行路基填筑最大的隐患是产生形变和裂缝。2)红粘土直接填筑的指标采用：液限115、粗粒料含量下路堤宜35，上路堤宜40、路床宜50。3)红粘土路基施工，应严格控制施工工艺，确保路基施工质量。参考文献：1孙中堂高液限粘土填筑路堤的施工对策J华东公路，
15、1998(6)2秦义保，苏震商液限粘土中期填筑的可行性研究J广西交通科技，2001(2)【3孔令伟。等红粘土有效胶结特征的初步研究J岩土工程学报，1995(5)4薛守义，卞富宗红土的结构与工程特性J岩土工程学报，1987(5)万方数据高速公路路基红粘土施工技术作者： 邓群强， DENG Qun-qiang作者单位： 湖南省宁道高速公路建设开发有限公司,湖南,宁远,425600刊名： 湖南交通科技英文刊名： HUNAN COMMUNICATION SCIENCE AND TECHNOLOGY年，卷(期)： 2009,35(3)被引用次数： 1次参考文献(4条)1.薛守义;卞富宗 红土的结构与工程特性期刊论文-岩土工程学报 1987(05)2.孔令伟 红粘土有效胶结特征的初步研究期刊论文-岩土工程学报 1995(05)3.秦义保;苏震 高液限粘土中期填筑的可行性研究期刊论文-广西交通科技 2001(02)4.孙中堂 高液限粘土填筑路堤的施工对策 1998(06)引证文献(1条)1.滕珂.肖宏彬.许豪.金文婷 非饱和膨胀土与红粘土的对比试验研究及微观结构分析期刊论文-公路工程2010(5)本文链接：http:/
