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。

粒状碎屑岩类中粘土矿物的含量一般约5%～10%，这种红砂岩虽然因胶结形式和粘土矿物含量的差异，其工程性质有一定的变化，但多数与普通风化岩类相差不大，其工程性质与风化程度有关。

泥状结构岩类中，粘土矿物的含量一般约15%～50%，其中伊利石（由云母风化而成）含量为5%～30%，蒙脱石含量为3%～10%，。

这种类型岩石的水稳定性差，极易崩解软化，其工程性质主要由粘土矿物的含量，尤其是亲水性强的蒙脱石和伊利石的含量决定。

当粘土矿物中蒙脱石和伊利石的含量较高时，该类岩土的工程性质极差，非常容易产生路基病害。

红砂岩的主要化学成分为9种，其中SiO2的含量占主要部分，其次有Al2O3、CaO、Fe2O3等，其余5种化学成分均不超过4%，两种典型红砂岩的主要化学成分比例如下：两种典型红砂岩的主要化学成分比例（%）1.3、红砂岩的崩解特性及颗粒级配泥状结构的粘土岩类红砂岩一般极容易崩解软化，随干湿循环软化时间增加，颗粒不断碎化，最后呈渣状或泥状，其颗粒级配也在变化。

试验表明，随着暴露时间和干湿循环次数增加，岩块不断崩解碎化，经过50～60天（干湿循环为8次）变化即可达到稳定状态，红砂岩经过一定时间后不再崩解变化。

粒状碎屑结构的红砂岩一般呈块状崩解，崩解后的块状颗粒基本稳定或碎化速度非常缓慢，粒径小于0.5mm的颗粒极少。

1.4、红砂岩的物理性质和状态指标红砂岩物理性质指标的试验（平均）数据由上表可以看出，因粘土矿物伊利石等含量比较高，液限最高达47.2％，自由膨胀率最高达60％。

成因是岩石在形成过程中水流平稳，沉积颗粒搬运时间较长，粒径较小且比较均匀，遇水后与水相结合，工程地质特性发生变化。

整体岩土的水稳定性很差，无论是作为边坡还是作为路基填料，都要预先进行处理。

1.5、红砂岩的力学性质（1）红砂岩压实后透水性很差，对于压实度达到重型击实标准90%以上的红砂岩，表面积水一般难以下渗，仅对表层土体的含水量产生影响，二类红砂岩压实体的防渗性能不低于粘土。

对于水稳定性差的一类红砂岩，在路基表面及两侧采取一定的隔水措施很有必要，可以防止表层一定厚度的红砂岩浸水后软化，强度降低，以及产生膨胀变形。

（2）对红砂岩进行室内CBR试验，其中一、二红砂岩各类岩取16组数据的平均值。

按标准重型击实（98击）、50击和30击分别浸水试验，可以看出98击一类岩和30击二类岩随浸水时间的增加，CBR有所降低；而50击和98击二类岩的CBR随浸水时间的增加无明显的变化。

根据测试结果可知，呈块状崩解的二类岩水稳定性较好，而一类岩的水稳定性很差，若受水的长期浸泡，其强度变得很低。

2、红砂岩路基材料的选用及工前处理2.1、红砂岩基本性质的试验结果表明，具有块状崩解的二类红砂岩水稳定性好，其强度随时间变化小，路用性能较好；一类红砂岩的水稳定性差，强度受干湿循环的作用变化较大，但压实后透水性很小，因此稳定性大为提高，仍可用做路基填料。

2.2、一类和二类红砂岩爆破开挖后，可以直接运至填方段进行耙压和碾压施工，但施工费时，对施工机械要求高，适用于场地狭小地段。

若刚爆破出来的红砂岩粒径较大（大于25cm×25cm），必须在开挖处就地进行工前崩解处理，然后再运输至填方段路基使用。

2.3、对红砂岩工前处理的方法为，可以用机械和人工相结合的方法进行破碎，也可将刚爆破出来的红砂岩裸露于大气阳光和雨中，放置一定时间，任其自然崩解破碎；当晴天气温较高时，每天洒水，即可达到预崩解的目的。

施工时，我们将根据现场实际情况和施工时间选择合理的崩解方法。

3、红砂岩路基填筑施工3.1、主要机械设备配备上表列出的机械为路基施工的一套填挖设备的配置3.2、红砂岩路基填筑施工工艺（1）填前碾压路堤填筑前，要进行填前碾压，即改造地形、清除表土及地面附着物，并将原地面碾压至要求的密实度。

（2）布料上料前必须在边线位置处采用花杆挂线，要求花杆长度为2米，红白相间格长40cm，纵向间距为20米。

首先在路基两侧坡脚线内用粘土包边，以防雨水对己成形红砂岩的侵蚀及冲刷。

粘土宽度为2米，作成向内的横坡度，以保证边线处粘土得到充分压实。

填筑时现场预先安排好运输路线，料场预崩解处理的红砂岩填料运到填方段后，专人指挥卸料，每方格网内卸一车，用推土机粗平，严格按照花杆刻度控制松铺厚度。

根据填筑厚度及作业面积，计算上料数量，用自卸车将填筑料按方格网均匀堆放在路基上，控制每车料的数量尽可能相等。

施工中避免将不同类型的红砂岩同层填筑，对于填料中少量的大块硬质岩，应剔除或破碎，以确保路基压实的均匀性。

（3）耙压、整平经过预崩解处理的红砂岩填料运到填方段后，卸料后采用220马力以上的三齿推土机、勾松，耙压遍数不少于三遍，未经料场崩解处理的红砂岩至填方路段后，相应的耙压遍数增加一倍。

（4）碾压推土机耙压后，90区采用22t压路机振压3～5遍，行驶速度控制在2～3km／h；93区采用22t压路机振压3～5遍，行驶速度控制在2～3km／h，以保证岩石粒径控制在25cm以内。

施工中严格控制最大粒径和每层松铺厚度，经耙压后的填料最大粒径不得大于25cm，每层松铺厚度按30cm控制。

平地机的整平方法是由两侧开始向路中推进，如此往返三次以后，再用22T 以上振动压路机强振碾压3遍，行驶速度控制在3～4km／h；最后用22T振动压路机碾压4遍，行驶速度控制在3～4km／h。

压实时的操作要求，从两侧路基边沿向路中推进；压路机碾压轮重叠不小于40～50cm。

整平后的路堤适当洒水使石块之间有一层润滑，易于碾压时石块移动、嵌琐，振动碾压使用击振力50t以上重型压路机为主。

压路机的碾压速度对路堤的压实有显著的影响，当铺层厚度不变时，传递至填方的能量与碾压遍数和压路机速度有直接关系，压路机的速度有一个最佳值，一般在3～6km/h之间，但在下列情况下要采用偏低值3～4km/h。

①需要高密度②难于压实的材料③铺层较厚。

（5）含水量控制在碾压前试验室要检测红砂岩的含水量，红砂岩填料在碾压前含水量应控制在最佳含水量±1％范围。

对完成路段采用灌砂法进行压实度检测，含水量用洒精燃烧法或烘干法测试，施工时现场根据时间的紧迫性和精确度的要求选择合适的含水量检测方法。

路基填筑施工过程中遇雨或雨后，施工表面不干时，不得开放交通，雨后进行施工，下层填方须重新压实，符合要求后，方可进行上一层施工。

在每一层填筑前，将己完工的路基用压路机重新振压一遍，形成凹凸面，以保证上下层面间的联结。

（6）压实质量控制红砂岩路基压实度试验检测比较困难，考虑到施工中的技术要求及实际情况，合同段准备采用压实度试验与外观检查对比的方法，同时采用压实沉降差作为参考值：①灌砂法检测压实度时如遇到大石块，则此试验点位弃置不用，重新选点试验。

②外观检查：要求表面平整密实，无空隙、松石、坑洼及大的石块存在，重型压路机振压后无明显轮迹。

③压实沉降差法：在路基上用随机取样的方法布设观测点，测其高程，然后再用压路机加振一遍观测其高程计算出沉降量。

施工中采用压实沉降差进行压实检测，首先在压实后的填石路堤纵向布点，点位间距离8m左右，横向间距视现场情况而定，避免在突出的大石上和压路机不能到的地方布点。

在布好的点位上用油漆做醒目的标记，用水准仪测量测点高程，测量时为了减少误差，准备一块20×20cm的钢质垫块，垫块中央有一个半球形突出点，在测量时，将垫块放置在测点上，水准尺放在垫块突出点上进行测量。

然后用击振力50吨振动压路机作碾压检测（碾压参数：车速2.0～4.0km/h，频率30Hz）。

然后用水准仪检测各测点高程，各测点在碾压前后的高差就是测点的压实沉降差。

压实沉降差单点值要小于5mm，检测频率为每200m2 检测12点。

在压实面积不足200m2时，至少检测4点。

（7）红砂岩路堑上路床0-30cm范围内换填适宜填料时不能用红砂岩，其路床底部30-80cm必须为新鲜岩面，且0-30cm范围内使用CBR值不小于8％密实性好的路基填料封面，以避免大气雨水对红砂岩的侵蚀，降低基底的承载力。

4、红砂岩爆破施工4.1、爆破方式选取的原则在红砂岩路基石方爆破施工中，要根据地形和地质上的客观条件，充分利用各种爆破方法的特性，因地制宜的选用爆破方法，有计划的进行土石方爆破。

爆破方式选取的原则如下：①首先根据石方集中的程度来考虑爆破方法，其次根据地形的变化，路基设计横断面的形状以及地质条件所能允许的爆破规模，进行全面规划，从石方集中的地方开始选炮位做爆破准备。

②充分利用岩石的崩塌作用，从路基面开挖创造阶梯。

③综合利用小炮群，分段分批爆破。

④由于红砂岩为软岩石路基材料，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。

对石质挖方边坡采用小炮爆破，对风化严重节理发育的岩层采用小炮微差爆破，施工时根据开挖断面岩层的实际情况按上述方法选择合理的爆破方法。