红砂岩具有遇水崩解、易风化破碎的工程性质,抗冲刷、抗风化能力及工程稳定性很差,用作路基填料时会给工程建设带来隐患和病害。本文以江西东昌高速沿线全风化红砂岩为主要研究对象,对红砂岩的崩解特性进行了试验,并以水泥、石灰为主要外加剂进行了一系列的红砂岩路基填料改良试验。通过试验采用定量和定性分析的方法研究了红砂岩的崩解过程,在此基础上进一步研究了强风化红砂岩的崩解机理以及改良后红砂岩的强度增长机理,并在室内试验结果基础上结合已有工程资料总结了红砂岩路基填筑的关键施工技术,为相关的路基建设项目提供参考。本文的主要研究结论有以下几点:①红砂岩的化学成分主要为SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、K2O等,其中SiO2、Fe2O3与Al2O3含量较大;红砂岩的粘土矿物中主要有蒙脱石、伊利石、高岭石等,具有亲水性,性质较活跃,这些不同的化学成分和矿物组成对红砂岩的物理性质和化学性质有着重要的影响,也是其遇水易崩解的重要原因。②强风化红砂岩遇水极易崩解,在不同的水溶液环境中有不同的崩解特征。扰动红砂岩试样在流动水状态下剧烈崩解,且在试样刚浸水一段时间后就能完成大部分崩解;试样在酸性溶液中相较于中性和碱性溶液环境中崩解速率较快,在碱性溶液与中性溶液中表现差异不明显。压实度、粒径、不同含水率对红砂岩试件浸水崩解有着重要影响。95%压实度相较于93%压实度崩解时间较长、崩解速率较低,压实度的大小与崩解时间成正比,与崩解速率成反比;最大粒径为20mm的红砂岩试件在浸水崩解试验中最易崩解,相较于最大粒径为10mm、5mm的试样崩解时间最短、崩解速率最大,最大粒径的大小与崩解时间成反比,与崩解速率成正比;初始含水率为40%的红砂岩试件相较于其他较低含水率的试件崩解时间最长、崩解速率最慢,初始含水率的大小与崩解时间成正比,与崩解速率成反比。③红砂岩崩解前后的化学成分并未发生太大变化,主要表现为在水的参与下红砂岩内矿物与胶结物溶解引起微观结构变化,在宏观表现为红砂岩岩体颗粒之间失去粘结作用而解体呈现整体破碎向块状、粒状、泥状变化的现象。④强风化红砂岩经不同配合比石灰、水泥改良后物理、力学等性质有了较大的变化。改良后红砂岩的亲水性质减弱,塑限随石灰、水泥配合比增大基本呈线性增长,塑性指数随着水泥、石灰配合比的增加逐渐减小。直剪试验中,水泥和石灰的变化对粘聚力的作用效果比较明显,对摩擦角的影响不大。红砂岩及其改良红砂岩的无侧限抗压强度试验表明养护龄期、压实度、掺加剂对红砂岩无侧限抗压强度有一定的影响,其中龄期和掺加剂对其影响最大,只增加压实功对未改良的红砂岩强度作用不明显。红砂岩及其改良红砂岩的CBR试验结果表明,改良前红砂岩CBR值很小,水泥和石灰改良后的红砂岩承载力大幅度提升。石灰和水泥的改良效果不同,随着石灰掺量的增加,CBR先增加后减小,随水泥掺量的增加,CBR值逐渐增加,这与直剪试验和无侧限抗压强度试验结果相一致。石灰和水泥对红砂岩的改良效果不同,石灰改良红砂岩存在一个最佳掺量,而不是越多越好,本次试验表明以7%石灰掺量为最佳;而水泥改良后的红砂岩工程特性随着掺量的增加逐渐增加,考虑到工程经济问题应选择一个合理掺量,本次试验表明以5%水泥掺量最为合理。⑤通过对红砂岩改良机理进行分析可知,经过物理和化学作用后的改良红砂岩有更高的强度,更好的水稳定性。通过对其微观结构和化学反应过程分析可知,掺入石灰和水泥后红砂岩内部产生化学反应有凝胶物质生成,填充在红砂岩颗粒之间,增加了土颗粒之间的粘结程度也减少了颗粒之间的孔隙。⑥要从填筑前消减红砂岩的崩解活性和填筑后抑制红砂岩的崩解活性两个方面来保证施工后红砂岩路基的稳定性。要利用红砂岩崩解具有不可逆转的特性,在填筑前采取预崩解和耙压的措施消除或者减少红砂岩的崩解活性;预崩解后并不能完全的消除其崩解特性,要对预崩解后的红砂岩填料进行改良,选择掺加量为7%的石灰或者5%的水泥进行改良抑制填筑后红砂岩的崩解特性,或者采用合适的路基断面结构和形式减少水的参与,将填筑后的红砂岩水活性降到最低,使水活性基本得到消除。⑦结合红砂岩崩解试验和红砂岩室内改良试验,在已有工程资料的基础上,总结了红砂岩路基施工的技术参数和质量检测内容。确定了红砂岩填料粒径的标准,即解破碎后红砂岩的最大颗粒粒径不应超过20cm;红砂岩分层碾压时要具有合适的松铺厚度,根据不同重量的压实机械和不同部位确定松铺厚度,其松铺系数应为1.10～1.33之间;东昌高速强风化红砂岩的最佳含水率为15%,7%石灰改良红砂岩的最佳含水量为16.85%,5%水泥改良红砂岩的最佳含水量为17.61%;碾压后的压实度要满足规范要求。要从外观检查、压实度试验、压实沉降差、路基强度等方面进行质量检测。