强风化泥灰岩R34路基试验及施工

强风化泥灰岩R34路基试验及施工

王坤

王坤

中铁十四局集团第二工程有限公司

摘要：本文结合阿尔及利亚东西高速公路建设过程中MI标路基施工，主要介绍了强风化泥灰岩R34作为路基填料的试验论证和具体施工工艺的控制。

关键词：R34；路基；试验；施工

阿尔及利亚东西高速公路项目分东段、中段和西段三个部分，共计927公里。我单位承建中标段的M1、M2两个标。其中M1标长36公里，位于布阿拉里季堡省境内。

1．工程地质概况

1.1工程简介

M1标段主要为低山、沟谷及丘陵地貌，挖方地段覆土厚度一般0-2m，为碎石、角砾土为主。全线（片状）泥灰岩广泛分布，地段总长约33km，占全段总长的90%以上。强风化泥灰岩的厚度一般3-8m，个别达十余米，强风化泥灰岩以下为弱风化泥灰岩。

1.2土方调配思路

M1标共计填方约650万m3。挖方总量的9.8％为A2、C1A2类材料，约75万m3，根据GTR规定，可直接作为填料。

经过全面调查，探明本标段非泥灰岩取土场的储量稀少，所以，如果不对强风化泥灰岩加以有效利用，填方将存在太大的料源缺口。

挖方总量中27％为强风化泥灰岩R34，约200万m3。同时，在线路附近分布有大量的强风化泥灰岩取土料源。如果考虑将强风化泥灰岩利用作为填料，则土方调配困难的状况将极大改观。

1.3强风化泥灰岩R34作为路基填料的可能性

强风化泥灰岩在开挖过程中已碎裂成块石土和碎石土，抗压强度较低，可碾压成土状，已不具备岩石性质，更多的体现土的特性，Ip=13.35～15.04，直观判断具有作为路基填料的可能性。

2.试验的技术路线

①通过室内试验测定材料的Wn、WL、Wp、Ip，进行击实试验，为现场碾压提供基础数据。

②根据室内试验成果，按最佳含水量调整现场填料含水状况。

③按法国标准结合施工设备拟定施工参数，并通过现场碾压及最终测试验证参数。

④通过对路基挖方岩性的调查、勘察，确定试验段成果的应用地段。

3.路基检测标准

根据法国标准NFP94-117-1规定，通过平板试验测量变形模数（EV1和EV2）或者用g射线密度计测量干密度gd来对路基压实进行检测，规定数值如下：

表1

（*）gdmoy：在整层上的平均干密度

gdfc：（填方）底面层（8厘米以下处）的干密度。

4.试验过程及成果分析

4.1试验步骤

原材料物理力学指标试验→原地面处理及检测→填料摊铺→洒水、焖料→碾压→检测。

4.2原地面处理

2007年8月20日开始整平处理，把清除完腐殖土的原地面翻挖30cm，洒水、碾压。经检测，压实度、EV2、EV2/EV1均满足CCTP规定要求。

4.3强风化泥灰岩R34路基试验段施工

①料场原材料颗粒分析及物理指标试验

原材料颗粒分析及物理指标试验结果表2、表3：

表2

③施工工艺及流程

a、测量放线：每20米一个断面测出碾压后基底标高H1，每个断面各测5点。根据压实后的基底标高计算出路基的设计宽度，按照设计宽度每侧加宽100cm作为布料的边线。

b、布料：松铺厚度控制在30cm。根据自卸车的容积计算出每车的卸料面积为42m2，用白灰洒出6m×7m方格网。

c、摊铺整平：

推土机摊平→测出填土的松铺标高H2→测填土含水量→洒水或晾晒至该填料最佳含水量±10％Wopn→推土机推平并碾压两次→平地机刮平→压路机静压一遍→平地机精平。

d、碾压：记录碾压遍数、压路机的行走速度、振幅及振动频率。

e、标高测量：测出碾压后各点的标高H3，计算松铺系数：（H2-H1）/（H3-H1）。

④碾压参数

试验时松铺厚度按30cm计。

施工碾压参数见下表5：

表5

从上述颗粒分试验结果可看出，碾压后填料的最大粒径dmax＜80mm，按GTR分类，其定名为C1B6、B5。而碾压前为C1B4，说明经碾压破碎后，颗粒进一步变小，转变成为C1B6、B5。强风化泥灰岩填料碾压前后均为土质类填料。

5.结语

5.1强风化泥灰岩R34作为路基填料的可行性

①强风化泥灰岩R34根据碾压前后颗粒分析及物理指标试验结果，均属于土质类，并可采用葡式标准进行击实试验，确定最佳含水量WOPN和最大干容重γOPN。因此，强风化泥灰岩R34可以利用作为填料。

②通过在M1标段PK254+900-PK255+034段进行试验，按照上述施工工艺及确定的碾压参数进行验证，各项指标均满足法国标准的要求（在不采用羊角碾而采用YZ25振动压路机进行碾压的情况下仍满足要求）。因此，强风化泥灰岩R34能够利用作为填料。

5.2强风化泥灰岩R34作为路基填料的使用条件

尽管现场试验表明强风化泥灰岩经过压实转变为B5、C1B6，更多地呈现土的特性，但土中少量粗颗粒的母岩成分仍为R34，受R34材料性质影响，应有条件的使用。

5.2.1控制填筑高度

①用于总高度小于10m的填方。

②总高度大于10m时，在上部10m内填筑。

5.2.2控制填筑部位

①只能填筑在PST以下部分。

②填方的浸水区域不能使用。

③地面横向坡度大于20％时，上游填方坡脚以下部分不能填筑。

④地下水位于地表的段落，原地面以上1m内不能填筑。

5.3强风化泥灰岩R34作为路基填料的推广价值

根据全线R34的性质分析，路基试验段具有代表性，所确定的施工工艺及碾压参数可以加以推广，而在M1标段充分利用R34作为路基填料也存在如下多方面价值。

①保护环境

全标段挖方中可利用的R34约为200万m3。如果不对这部分材料不加以利用，将增加大量的取土场、弃土场。而沿线土地大部分为林地和斜坡地，大面积的土地征用将砍伐大量树木，对生态环境将产生负面影响。

②节省投资

如果放弃强风化泥灰岩R34做填料，必将大大增加取土、弃土、占地、运量和环保的费用。

③确保工期

如果放弃强风化泥灰岩R34做填料，增加的取土场平均运距约50km。在同等碾压工作面条件下，增加的运距将延长工期。