[发明专利]一种高速公路94区、96区红粘土路基的改良及填筑方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种公路路基施工方法，具体地说，是一种高速公路94区、96区红粘土路基的改良及填筑方法。

背景技术

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，故名红粘土，在我国南方地区广泛分布，多分布于山区或丘陵地区，往往形成低矮山丘和垄岗地形，是我国南方地区修建高速公路经常遇到的一种土质。红粘土的液限在50％～80％之间，塑限在25％～45％之间，自由膨胀率小于30％，粗颗粒含量少。红粘土属于特殊的填方材料。我国《公路路基施工技术规范》（JTG F10）规定：红粘土作为路基填料时要求：（1）压缩系数＜0.5MP_a^-1；（2）最小强度（CBR）和最大粒径应符合下表要求，对于不符合表1要求的红粘土，应进行处理。

表1 高速公路高液限土路基填料最小强度、压实度和最大粒径要求

经国内相关红粘土的技术研究和工程试验，对于压缩系数小于0.5MP_a^-1，CBR值在3%～4%之间，含水率较大的红粘土采取翻松晾晒降低含水率后，可用于高速公路路基93区（路面底面-150cm以下）填筑施工。

在高速公路红粘土路基施工中，对于96区（路面底面以下0～-80cm）和94区（路面底面以下-80～-150cm）红粘土路基，由于CBR＜4%，不符合规范要求，设计单位采用的方法是：（1）废弃红粘土换填其它好的路基填料；（2）掺加石灰、水泥等固化剂进行改良。

如果废弃红粘土换填其它好的路基填料，需要新征弃土场与取土场，在当前环保要求不断加强和用地日趋紧张的状况下，废弃换填的简单办法将越来越不可行。

采用对红粘土掺加固化剂进行改良处理方法，主要是在红粘土中掺加石灰、水泥等粉体材料，基于红粘土的天然含水率高，掺加粉体材料可以降低天然含水率和塑性指数，改善可压实性与强度，室内试验效果良好。但由于红粘土过湿结团的特性，掺加固化剂虽在室内试验可行，但现场拌和均匀较困难，使得路基填料变得非常不均匀，导致路基出现一些差异变形，若是采用拌和设备进行拌和，对于大量的路基填方来说成本过高，施工中难以推广应用，且掺加固化剂也将大幅增加工程投资，寻求红粘土更好的改良方法，充分利用红粘土填筑路基是发展的方向与必然趋势。

发明内容

本发明的目的，在于提出一种安全可靠的高速公路94区、96区红粘土路基的改良及填筑方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种高速公路94区、96区红粘土路基的改良及填筑方法，其特征在于包括以下步骤：

a、填料检测分析

对取土料场的红粘土进行含水率、密度试验、液限、塑限试验、天然稠度、颗粒分析、CBR试验、最佳含水率和最大干密度检测；分析土料的特性，确定其类别；对掺配碎石进行颗粒级配、含水率、密度试验、压碎值和强度试验；

b、确定配合比

对红粘土、掺配碎石进行试验检测后，按红粘土：碎石初步确定7:3，6:4，5:5，4:6，3:7共5个掺配比例方案，测定各掺配比例方案的原始参数和CBR值，且初步确定2～4种掺配比例；铺筑试验段：在主线上选择一段平整路基作为试验段，根据初步确定的2～4种掺配比例进行分层填筑、碾压，并测定压实度，根据土工试验结果确定分层厚度、含水率、碾压遍数、行车速度等，最终选择最佳掺配比例；

c、测量放样

93区顶经检验合格后，根据测量控制网放出道路的边桩，并用石灰撒出边线，为控制填筑层标高及纵横坡度，每20米设高程控制断面，每个断面布置三个测点，控制点用20cm长竹桩打入地面，用红油漆标出该填筑层的标高线；为控制进料数量和松铺厚度，在路基平面上用石灰划出4m×5m的方格网；

d、含水率检测

对取土场土料的天然含水率进行检测，如天然含水率小于最佳含水量的＋2%，则洒水湿润；如天然含水率大于最佳含水量的＋4%，则翻松晾晒，使填料的含水率控制在最佳含水量的＋2%～＋4%之间；

e、上料

测量放线完成后，以每20米路线方向，分左右幅为一片区，根据土工试验得出的最大干密度及碎石掺量计算出该层每片区用土量和碎石量，先铺筑一层碎石，用推土机整平后上土，并再次整平；松铺厚度为20～30cm；

f、拌合

每片区用土量和碎石量按比例要求进齐后，采用路拌机进行拌合，拌合深度应深入到下一层约1cm，拌合搭接不得小于30cm；拌合遍数为两遍；

g、整平