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【摘 要】高速公路红砂岩路基按路基施工规范的施工方法施工比较难控制施工质量，本文根据实践开辟第二种施工方法，可以有效控制施工质量，节省施工成本。并对红砂岩路基可能存在的沉降造成路面裂缝注浆加固技术予以简要阐述。在事前事后有效处理我国南方红砂岩填筑施工难的问题。
【关键词】砂岩路基；强夯填筑；路基沉降裂缝；注浆加固
The superhighway red sandstone roadbed fills to build technique and blemish processing from the strong popular fall type of measure
Chen Tao1,Hu Chang-hua2，3
(1.Jiangxi yongxin construction bureau Yongxin Jiangxi 333400;
2.Jiangxi changtai superhighway limited liability company protect center Jian Jiangxi 343000
3.Changsha science and engineering university Changsha Hunan 410000)
【Abstract】The superhighway red sandstone roadbed starts construction according to the roadbed the construction method of norm construction more difficult control construction quality, this text according to practice develop the second construction method, can effectively control to start construction quality, economical construction cost.Combine to decline to result in road noodles to the sinking of red sandstone roadbed possible existence crack to note syrup to reinforce a technique to give a synopsis to elaborate.In the before the event after the event effectively processing our country the southern and red sandstone fill to build the difficult problem of starting construction.
【Key words】Sandstone roadbed；Strong popular fill to build；The roadbed sink to decline crack； Note syrup to reinforce
红砂岩在我国南方地区非常普遍，广泛用于路基填筑，但由于红砂岩固有的特性，施工质量很难控制，如果处理不好容易发生质量问题。主要表现在路基后期的沉降，路基裂缝等。本文结合高速公路实际使用效果，探讨一下红砂岩的填筑技术及出现沉降、裂缝的处理措施。
1. 红砂岩特性
红砂岩的特性：
1.1 遇水崩解和膨胀、易风化；红砂岩在干湿循环作用下，经过阳光，大气特别是雨水的重复作用下，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（有的甚至达40%左右），暴露在外的红砂岩经过一两次暴晒和雨水过程，立即风化分解成细小的块状颗粒。此时，在机械和人力作用下易成为渣泥状。但如果没有解小到规范要求的粒径，容易形成空洞，如果雨遇水下渗，就会造成路基下沉。
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，其吸水性较强，很快达到饱和状态；压实度虽能达到要求，但仍具有较大的孔隙率，实测达0.1～0.3左右，因此其透水性相对较强，90区的检测表明：最大透水深度可达20～30cm；吸水或饱水后的红砂岩，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，且行车作用下易扬尘。
1.3 低粘解性；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，很难取得块状样品，这说明红砂岩路基的整体性或板快性较差，强度具有不可逆转性。1.4 未遇水风化前，强度较高，很难解小。爆破开挖后大部分是很大一块的石方，必须二次解小才能使用。给填筑带来很多麻烦。费用增加不少。也是施工过程质量控制的重点和难点。
2. 红砂岩路基填筑方法。
红砂岩填筑可以采用两种填筑方法：（一）按规范将岩石解小到规范要求的粒径小于500mm，并且不超过层厚的2/3等技术指标。压路机≥40T，层厚≤40cm进行分层填筑。（二）层厚放宽到1.5米，使用自落式强夯机械，进行压实。经过强夯后，红砂岩基本破碎，在经过整平，压实，能满足路基稳定的要求。强夯目前的单价约33元/平方米，与解小分层方式造价更节省，有效控制施工质量，降低施工成本，加快施工进度等优点。第二种方法是一种新的尝试，目前无规范可以遵循。供大家参考。第一种施工方法在施工技术规范上有详细的要求在此不再介绍。主要介绍一下第二种施工方法和主要技术参数。
2.1 总体要求。
2.1.1 自落式强夯落锤重量必须≥16T，落锤提升高度必须≥10米。
2.1.2 为确保处理路段范围内的结构物不受损坏，在构造物附近应用白灰标识出强夯范围。
2.1.3 结构物周围未强夯区必须采用其它有效措施进行处理，以确保路基填筑质量满足规范要求。
图1 强夯
图2 路面裂缝
2.2 施工质量控制。
2.2.1 施工过程中采用夯击沉降量和重型动力触探两种检测指标作为强夯路基的常规检测指标。
2.2.1.1 夯击沉降量。
采用最后二击平均下沉量不大于3.5cm及最后二击每击相对沉降量极值不大于5cm的双控指标控制。
2.2.1.2 重型动力触探。
重型动力触探的验收位置在各夯点中心的连线位置上，距离夯坑边部10cm的坑内进行；检测频率为每2000m2每压实层不小于4处，且每一独立段不小于10处。
距路床顶面2.0m以下层次以N63.5>10击作为强制性指标；路床顶2m以上范围，则以N63.5>20击作为强制性指标。
对收集的数据按单边置信区间的上限进行控制，如代表值不能满足要求，应对这层提高夯击能进行重夯；如有单个点不能满足要求，则对单点夯坑提高夯击能进行重夯。
2.2.2 粒径控制。
填筑材料采用挖方爆破的红砂岩，爆破后的最大粒径不宜超过压实层厚的1/2，否则进行剔除或进行二次破碎。对于个别运到现场的超粒径填料，进行人工或机械破碎，如人工或机械破碎困难的，应清除出路基。
2.2.3 路基防水处理。
图3 钻孔安装注浆管
图4 注浆作业
2.2.3.1 路基填筑推平过程中注意形成3～4%左右的路基横坡，以利于路基排水。一般情况下施工横坡应比设计横坡大1～2%，且保证路基横坡不小于3%，以利于排水。
2.2.3.2 现场准备足量的彩条布，做好随时覆盖的准备，雨前应及时停止施工，并对路基进行覆盖。
2.2.3.3 为防止半填半挖处坡面水及V形冲沟地段上游汇水侵入路基，在低洼处回填时应设置临时性截水沟及排水沟，将水引入路基以外。
2.2.4 夯点布置。
强夯每层虚铺厚度按1.5m控制。距路床顶2m以下范围，夯点间距按3×3m正三角形布置，上下两层的夯点不能重叠，保证上层夯点布置在下层夯点中间；距路床顶2m以上范围，采用满布夯点，且夯点重合面积不小于1/3进行强夯处理。半挖半填路基的强夯，应从路基边缘开始逐排向路基中部夯击；填挖交界路基的强夯，应从填挖交界线以远，从路基边缘，逐排向填挖交界线，向路基中部夯击。如图1。
图5 处理后的路面
不管采取哪种施工方法，施工过程如果没有严格控制、规范施工或工期太短缺少自然沉降的过程等难免出现质量缺陷，主要是路基沉降或不均匀沉降造成路基开裂。如图2。
下面介绍一种路基不均匀沉降和裂缝的处理方法—注浆处理。因为红砂岩固有的特性，遇水风化和填筑后空隙仍较大，随着时间推移，路基自然沉降必将显现。反应到路基或路面顶面出现下沉或裂缝。
3. 处理方案及注意事项。
3.1 裂缝灌缝处理方案：发现裂缝后立即进行灌缝。先采用乳化沥青灌缝再用热基质沥青封口。建立沉降观测点。
3.2 钻孔方案。
钻孔孔位按2×2米梅花形布置，孔深根据填筑高度和实际情况综合考虑。钻孔方式可以采取干钻和湿钻。提倡干钻，但如果是较坚硬的红砂岩干钻无法施工，只能采取湿钻的方法。干钻即先用路面取芯机将结构层取芯，再用打孔设备干掏。湿钻即普通的旋转钻。最大钻孔深度达到12米。见图3。
3.3 压浆处理方案。
压浆浆液制作：按配合比水：水泥：粉煤灰=1：3.6：2（水泥采用P.O32.5级）现场配置好水泥浆浆液。参入粉煤灰的作用是增强水泥浆的和易性和利用粉煤灰的低膨胀性。更好地发挥注浆的效果。在一切工作都做好后方可开注浆机进行注浆，注浆通过压力及注入量进行双控。注浆压力大于0.4MPa，注浆速率为30L/min，压浆由深而浅连续进行，压浆顺序为从路基边缘侧按顺序向路基中分带压浆。压浆分为两阶段进行，第一阶段压浆结束后，待3～5小时，浆液凝结后，进行第二阶段压浆。二阶段压力明显增大，压力控制在0.4～0.7MPa。原来很多指导压浆施工的压力为1 MPa，通过实际检验很难达到这种压力，实际实施过程中没达到1 MPa的压力的时候，水泥浆已经从旁边的压浆孔冒出水泥浆了，已经达到了注浆效果。见图4。
压浆完成后应视路面破损情况对路面进行处理，因为钻孔和裂缝对路面整体结构稳定性会产生不可逆转的破坏性。因此原则上应将半刚性基层返工处理。注浆完后情况见图5。
4. 总结。
经过强夯的红砂岩填筑路段，未发现有下沉开裂现象通过工程的实际检验，该种施工方法造价更节省，可以更有效控制施工质量、降低施工成本和加快施工进度等优点。未采用自落式强夯的路段出现的局部下沉开裂，通过注浆后达到稳定的效果，没有再出现下沉开裂的现象。因此可认为红砂岩路基可以按照这种施工方法施工，沉降开裂使用注浆处理也是一种比较可靠的处理方式，其他类似工程可参照采用。
参考文献
［1］ 《公路路基施工技术规范》 JTG F10-2006 中华人民共和国交通部发布.
［2］ 《山区高速公路大修技术》王世彪 主编人民交通出版社.
［文章编号］1619-2737（2010）12-06-254
［作者简介］ 陈涛(1979.10-)，男，2002年毕业于南昌在学土木工程学院，本科，工程师。
胡昶华（1983.6-），男，毕业于长沙理工大学公路工程学院，本科学历，助理工程师。
【关键词】砂岩路基；强夯填筑；路基沉降裂缝；注浆加固
The superhighway red sandstone roadbed fills to build technique and blemish processing from the strong popular fall type of measure
Chen Tao1,Hu Chang-hua2，3
(1.Jiangxi yongxin construction bureau Yongxin Jiangxi 333400;
2.Jiangxi changtai superhighway limited liability company protect center Jian Jiangxi 343000
3.Changsha science and engineering university Changsha Hunan 410000)
【Abstract】The superhighway red sandstone roadbed starts construction according to the roadbed the construction method of norm construction more difficult control construction quality, this text according to practice develop the second construction method, can effectively control to start construction quality, economical construction cost.Combine to decline to result in road noodles to the sinking of red sandstone roadbed possible existence crack to note syrup to reinforce a technique to give a synopsis to elaborate.In the before the event after the event effectively processing our country the southern and red sandstone fill to build the difficult problem of starting construction.
【Key words】Sandstone roadbed；Strong popular fill to build；The roadbed sink to decline crack； Note syrup to reinforce
红砂岩在我国南方地区非常普遍，广泛用于路基填筑，但由于红砂岩固有的特性，施工质量很难控制，如果处理不好容易发生质量问题。主要表现在路基后期的沉降，路基裂缝等。本文结合高速公路实际使用效果，探讨一下红砂岩的填筑技术及出现沉降、裂缝的处理措施。
1. 红砂岩特性
红砂岩的特性：
1.1 遇水崩解和膨胀、易风化；红砂岩在干湿循环作用下，经过阳光，大气特别是雨水的重复作用下，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（有的甚至达40%左右），暴露在外的红砂岩经过一两次暴晒和雨水过程，立即风化分解成细小的块状颗粒。此时，在机械和人力作用下易成为渣泥状。但如果没有解小到规范要求的粒径，容易形成空洞，如果雨遇水下渗，就会造成路基下沉。
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，其吸水性较强，很快达到饱和状态；压实度虽能达到要求，但仍具有较大的孔隙率，实测达0.1～0.3左右，因此其透水性相对较强，90区的检测表明：最大透水深度可达20～30cm；吸水或饱水后的红砂岩，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，且行车作用下易扬尘。
1.3 低粘解性；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，很难取得块状样品，这说明红砂岩路基的整体性或板快性较差，强度具有不可逆转性。1.4 未遇水风化前，强度较高，很难解小。爆破开挖后大部分是很大一块的石方，必须二次解小才能使用。给填筑带来很多麻烦。费用增加不少。也是施工过程质量控制的重点和难点。
2. 红砂岩路基填筑方法。
红砂岩填筑可以采用两种填筑方法：（一）按规范将岩石解小到规范要求的粒径小于500mm，并且不超过层厚的2/3等技术指标。压路机≥40T，层厚≤40cm进行分层填筑。（二）层厚放宽到1.5米，使用自落式强夯机械，进行压实。经过强夯后，红砂岩基本破碎，在经过整平，压实，能满足路基稳定的要求。强夯目前的单价约33元/平方米，与解小分层方式造价更节省，有效控制施工质量，降低施工成本，加快施工进度等优点。第二种方法是一种新的尝试，目前无规范可以遵循。供大家参考。第一种施工方法在施工技术规范上有详细的要求在此不再介绍。主要介绍一下第二种施工方法和主要技术参数。
2.1 总体要求。
2.1.1 自落式强夯落锤重量必须≥16T，落锤提升高度必须≥10米。
2.1.2 为确保处理路段范围内的结构物不受损坏，在构造物附近应用白灰标识出强夯范围。
2.1.3 结构物周围未强夯区必须采用其它有效措施进行处理，以确保路基填筑质量满足规范要求。
图1 强夯
图2 路面裂缝
2.2 施工质量控制。
2.2.1 施工过程中采用夯击沉降量和重型动力触探两种检测指标作为强夯路基的常规检测指标。
2.2.1.1 夯击沉降量。
采用最后二击平均下沉量不大于3.5cm及最后二击每击相对沉降量极值不大于5cm的双控指标控制。
2.2.1.2 重型动力触探。
重型动力触探的验收位置在各夯点中心的连线位置上，距离夯坑边部10cm的坑内进行；检测频率为每2000m2每压实层不小于4处，且每一独立段不小于10处。
距路床顶面2.0m以下层次以N63.5>10击作为强制性指标；路床顶2m以上范围，则以N63.5>20击作为强制性指标。
对收集的数据按单边置信区间的上限进行控制，如代表值不能满足要求，应对这层提高夯击能进行重夯；如有单个点不能满足要求，则对单点夯坑提高夯击能进行重夯。
2.2.2 粒径控制。
填筑材料采用挖方爆破的红砂岩，爆破后的最大粒径不宜超过压实层厚的1/2，否则进行剔除或进行二次破碎。对于个别运到现场的超粒径填料，进行人工或机械破碎，如人工或机械破碎困难的，应清除出路基。
2.2.3 路基防水处理。
图3 钻孔安装注浆管
图4 注浆作业
2.2.3.1 路基填筑推平过程中注意形成3～4%左右的路基横坡，以利于路基排水。一般情况下施工横坡应比设计横坡大1～2%，且保证路基横坡不小于3%，以利于排水。
2.2.3.2 现场准备足量的彩条布，做好随时覆盖的准备，雨前应及时停止施工，并对路基进行覆盖。
2.2.3.3 为防止半填半挖处坡面水及V形冲沟地段上游汇水侵入路基，在低洼处回填时应设置临时性截水沟及排水沟，将水引入路基以外。
2.2.4 夯点布置。
强夯每层虚铺厚度按1.5m控制。距路床顶2m以下范围，夯点间距按3×3m正三角形布置，上下两层的夯点不能重叠，保证上层夯点布置在下层夯点中间；距路床顶2m以上范围，采用满布夯点，且夯点重合面积不小于1/3进行强夯处理。半挖半填路基的强夯，应从路基边缘开始逐排向路基中部夯击；填挖交界路基的强夯，应从填挖交界线以远，从路基边缘，逐排向填挖交界线，向路基中部夯击。如图1。
图5 处理后的路面
不管采取哪种施工方法，施工过程如果没有严格控制、规范施工或工期太短缺少自然沉降的过程等难免出现质量缺陷，主要是路基沉降或不均匀沉降造成路基开裂。如图2。
下面介绍一种路基不均匀沉降和裂缝的处理方法—注浆处理。因为红砂岩固有的特性，遇水风化和填筑后空隙仍较大，随着时间推移，路基自然沉降必将显现。反应到路基或路面顶面出现下沉或裂缝。
3. 处理方案及注意事项。
3.1 裂缝灌缝处理方案：发现裂缝后立即进行灌缝。先采用乳化沥青灌缝再用热基质沥青封口。建立沉降观测点。
3.2 钻孔方案。
钻孔孔位按2×2米梅花形布置，孔深根据填筑高度和实际情况综合考虑。钻孔方式可以采取干钻和湿钻。提倡干钻，但如果是较坚硬的红砂岩干钻无法施工，只能采取湿钻的方法。干钻即先用路面取芯机将结构层取芯，再用打孔设备干掏。湿钻即普通的旋转钻。最大钻孔深度达到12米。见图3。
3.3 压浆处理方案。
压浆浆液制作：按配合比水：水泥：粉煤灰=1：3.6：2（水泥采用P.O32.5级）现场配置好水泥浆浆液。参入粉煤灰的作用是增强水泥浆的和易性和利用粉煤灰的低膨胀性。更好地发挥注浆的效果。在一切工作都做好后方可开注浆机进行注浆，注浆通过压力及注入量进行双控。注浆压力大于0.4MPa，注浆速率为30L/min，压浆由深而浅连续进行，压浆顺序为从路基边缘侧按顺序向路基中分带压浆。压浆分为两阶段进行，第一阶段压浆结束后，待3～5小时，浆液凝结后，进行第二阶段压浆。二阶段压力明显增大，压力控制在0.4～0.7MPa。原来很多指导压浆施工的压力为1 MPa，通过实际检验很难达到这种压力，实际实施过程中没达到1 MPa的压力的时候，水泥浆已经从旁边的压浆孔冒出水泥浆了，已经达到了注浆效果。见图4。
压浆完成后应视路面破损情况对路面进行处理，因为钻孔和裂缝对路面整体结构稳定性会产生不可逆转的破坏性。因此原则上应将半刚性基层返工处理。注浆完后情况见图5。
4. 总结。
经过强夯的红砂岩填筑路段，未发现有下沉开裂现象通过工程的实际检验，该种施工方法造价更节省，可以更有效控制施工质量、降低施工成本和加快施工进度等优点。未采用自落式强夯的路段出现的局部下沉开裂，通过注浆后达到稳定的效果，没有再出现下沉开裂的现象。因此可认为红砂岩路基可以按照这种施工方法施工，沉降开裂使用注浆处理也是一种比较可靠的处理方式，其他类似工程可参照采用。
参考文献
［1］ 《公路路基施工技术规范》 JTG F10-2006 中华人民共和国交通部发布.
［2］ 《山区高速公路大修技术》王世彪 主编人民交通出版社.
［文章编号］1619-2737（2010）12-06-254
［作者简介］ 陈涛(1979.10-)，男，2002年毕业于南昌在学土木工程学院，本科，工程师。
胡昶华（1983.6-），男，毕业于长沙理工大学公路工程学院，本科学历，助理工程师。