淺談加蓬紅土礫石特點(diǎn)及在公路建設(shè)中的應(yīng)用

齊曉亮

摘 要：為進(jìn)一步降低公路成本，延長(zhǎng)公路使用期限，在實(shí)際工作中應(yīng)主動(dòng)結(jié)合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，探尋多樣原材料。近些年，對(duì)紅土礫石原料關(guān)注度極高，此種原料主要分布于非洲，在非洲公路建設(shè)工作中得到廣泛應(yīng)用。在紅土礫石應(yīng)用中，出現(xiàn)多種病害問題降低公路質(zhì)量，要想更好地應(yīng)用紅土礫石，使其與公路建設(shè)工作相結(jié)合，需要結(jié)合紅土礫石特點(diǎn)進(jìn)行分析，提出科學(xué)改良方式，為更多公路施工、援外項(xiàng)目開展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：加蓬紅土;紅土礫石;特點(diǎn)以應(yīng)用

中圖分類號(hào)：U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

紅土礫石主要分布在非洲國(guó)家，是公路建設(shè)主要原料之一，紅土礫石形成的環(huán)境較為復(fù)雜，主要為地表母巖受到環(huán)境影響，在干濕交替環(huán)境下形成。對(duì)西非氣候進(jìn)行分析，在西非國(guó)家極易產(chǎn)生此類物質(zhì)。此種特別形成環(huán)境，賦予紅土礫石特殊性質(zhì)，如板結(jié)性強(qiáng)、承載能力極高，且具備抗?jié)B透能力。這些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，符合公路建設(shè)要求，有利于提升公路質(zhì)量。為保證紅土礫石得到合理應(yīng)用，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注紅土礫石特點(diǎn)，將其與公路施工充分融合，最終提升公路質(zhì)量，延長(zhǎng)公路使用期限。

1 研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)外關(guān)于紅土礫石研究工作不斷深入，主要集中在紅土礫石性能，以及紅土礫石在公路施工中的改善作用[1]。以國(guó)內(nèi)紅土礫石研究工作進(jìn)行分析，早在1985年相關(guān)學(xué)者提出此類問題，并結(jié)合紅土礫石物理現(xiàn)狀，對(duì)紅土礫石進(jìn)行全面分析。在紅土礫石研究工作中，結(jié)合其物理性質(zhì)，對(duì)應(yīng)用方案進(jìn)行優(yōu)化與改良。在紅土礫石應(yīng)用于研究過程中，其重點(diǎn)傾向于改善與配比兩方面，只有上述內(nèi)容得到優(yōu)化，才能解決級(jí)配問題，提升紅土礫石處置效果，規(guī)范道路設(shè)計(jì)規(guī)范，確保道路建設(shè)工作有序開展，構(gòu)建完善紅土礫石質(zhì)量評(píng)估體系，提升其技術(shù)標(biāo)注，為后續(xù)道路建設(shè)工作開展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2 紅土礫石的基本特點(diǎn)

（1）紅土礫石形成。在潮濕、多雨區(qū)域經(jīng)過風(fēng)化過程，地表土壤逐漸被分為不同層次，其中，一層次為腐殖土層，二層次為淋溶層，三層次為沉積層，四層次為風(fēng)化基巖層[2]。非洲區(qū)域多為平原，在降雨后，更多雨水流向地下，這些下降的雨水在空氣中吸收大量二氧化碳，具有微酸性，在滲入土壤后，能夠與土壤內(nèi)部有機(jī)物質(zhì)或是礦物質(zhì)相互混合，土壤酸性得到強(qiáng)化，其中的石灰質(zhì)物質(zhì)被溶解轉(zhuǎn)移，而部分較難溶解或是無(wú)法移動(dòng)的鐵質(zhì)、泥土則被滯留于土壤中與不溶性物質(zhì)發(fā)生氧化。這也是紅土礫石形成的主要原因。在礫石周邊存在氧化鐵，致使礫石變動(dòng)，紅土礫石形成過程中受到母巖成分影響，部分熔巖物質(zhì)被帶走，留下鐵、硅等不同氧化物，在不斷氧化、演化過程中，紅土礫石硬度逐漸提升，在西非赤道周邊，紅土礫石發(fā)育速度較快，為紅土礫石形成構(gòu)建良好環(huán)境。

（2）紅土礫石的組成。在工程地質(zhì)手冊(cè)中，根據(jù)顆粒大小，將紅土礫石分為不同等級(jí)。而紅土礫石顆粒成分相對(duì)單一，在現(xiàn)場(chǎng)勘查中發(fā)現(xiàn)，紅土礫石粒徑度集中在2 mm與0.075 mm之間，通過篩選試驗(yàn)可見紅土礫石多由小顆粒成分組成。紅土礫石由粗、細(xì)粒組成，可定位碎石土，其中，細(xì)粒含量較高，支持可塑性試驗(yàn)開展。細(xì)粒含量，對(duì)公路建設(shè)質(zhì)量具有較大影響，如出現(xiàn)分布不均，或是級(jí)配不良等現(xiàn)象，勢(shì)必會(huì)降低公路質(zhì)量，而分布均勻級(jí)配較文紅土礫石，有利于提升公路建設(shè)質(zhì)量，維護(hù)后續(xù)公路施工有序開展。

（3）紅土礫石性能。在紅土礫石試驗(yàn)過程中，分別選擇密度、直徑、壓縮等試驗(yàn)方式，并對(duì)得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，粒徑低于0.075 mm的紅土礫石顆粒，均值為24.5%，相對(duì)應(yīng)的CBR數(shù)值為26.5。在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，細(xì)粒含量高，所得CBR數(shù)值越小，而細(xì)粒含量低，所得CBR數(shù)值越大，因此，在試驗(yàn)過程中，可以結(jié)合CBR數(shù)值，以此作為紅土礫石篩選依據(jù)，選擇適合公路建設(shè)的路基填料，只有這樣，才能提升路基穩(wěn)定性，改善以往紅土礫石拉伸強(qiáng)度較低問題，在紅土礫石幫助下，提升道路基層抗拉伸性，不斷提升公路質(zhì)量，延長(zhǎng)公路使用期限。

3 分析紅土礫石的路用性能

（1）路基填料。在公路建設(shè)過程中，多以CBR、回彈性、抗剪強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)評(píng)價(jià)路基力學(xué)指標(biāo)。其中，以CBR、回彈量為基礎(chǔ)，通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方式，測(cè)定紅土礫石各項(xiàng)指標(biāo)，只有紅土礫石指標(biāo)符合公路建設(shè)要求，才能提升填筑強(qiáng)度。通過試驗(yàn)的紅土礫石原料，無(wú)需進(jìn)行二次處理，可以直接應(yīng)用，將其作為路基填筑材料，不斷提升紅土礫石材料性能，提升其穩(wěn)定性，為后續(xù)公路建設(shè)營(yíng)造良好環(huán)境。

（2）路面基層與底層。在公路設(shè)計(jì)工作中，為保證公路質(zhì)量，延長(zhǎng)公路使用期限，在公路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，應(yīng)選擇適合的施工原料。以國(guó)內(nèi)公路設(shè)計(jì)為主，國(guó)內(nèi)公路設(shè)計(jì)多以柔性路面為主，要想保證柔性路面質(zhì)量，需要借助回彈模量，將其作為設(shè)計(jì)參考值，并在公路建設(shè)前，重點(diǎn)關(guān)注柔性路面所涉獵各項(xiàng)指標(biāo)，以CBR、回彈量為主，只有以此為力學(xué)指標(biāo)，規(guī)范公路設(shè)計(jì)，確保紅土礫石原料符合級(jí)配要求，才能維護(hù)后續(xù)公路設(shè)計(jì)或是建設(shè)工作開展。這些符合要求的紅土礫石原料，如得到合理應(yīng)用，能夠成為公路基層或是底層部分，在公路建設(shè)工作中起到支撐作用。這些紅土礫石級(jí)配較高，且解決圓滑曲線，如符合擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，可以作為底基層。與此同時(shí)，還進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注壓實(shí)度，確保壓實(shí)度不低于96%。而CBR數(shù)值界定主要為公路類型，簡(jiǎn)單來說，如果為輕型公路，那么CBR數(shù)值不應(yīng)小于40，如果為中型公路，在CBR數(shù)值控制中，應(yīng)確保數(shù)值不低于60。只有這樣，才能滿足底基層級(jí)配要求，充分發(fā)揮紅土礫石作用。此外，在本次試驗(yàn)開展過程中，應(yīng)以分析試驗(yàn)結(jié)果為主，并在得到試驗(yàn)結(jié)果后，對(duì)結(jié)合工程地質(zhì)手冊(cè)，對(duì)紅土礫石特性進(jìn)行分析，在這一過程中，重點(diǎn)關(guān)注紅土礫石粘粒平均量，確保紅土砂礫發(fā)揮應(yīng)有作用。要想使紅土礫石得到合理應(yīng)用，還應(yīng)加大研究力度，不斷優(yōu)化紅土礫石級(jí)配問題，結(jié)合公路建設(shè)要求補(bǔ)充砂礫。只有通過大量研究，才能處理好紅土礫石摻砂工作，使級(jí)配特性保持在合理范圍內(nèi)，因此，應(yīng)以摻砂量為基礎(chǔ)，合理控制摻砂量指標(biāo)，進(jìn)而優(yōu)化摻砂量項(xiàng)目，進(jìn)行試驗(yàn)分析，明確紅土礫石基本特性。在公路建設(shè)與設(shè)計(jì)工作中，還應(yīng)結(jié)合紅土礫石特征，摻入石灰、煤粉以及水泥等物質(zhì)，并借助摻水泥試驗(yàn)方式，改良紅土礫石級(jí)配比例，在不斷研究中明確紅土礫石成分，確保紅土礫石滿足公路建設(shè)是公共要求。最后，還應(yīng)結(jié)合彈性指數(shù)，結(jié)合粒徑過篩率，做好紅土礫石處理工作，為保證紅土礫石質(zhì)量，可以借助加蓬方式，對(duì)紅土礫石進(jìn)行全面處理，并在處理完成后，對(duì)得到的加蓬紅土礫石進(jìn)行篩選。

4 結(jié)束語(yǔ)

紅土礫石作為良好的施工材料，多應(yīng)用于公路項(xiàng)目中。但是，由于紅土礫石為天然原料，導(dǎo)致紅土礫石顆粒大小不一致，如未經(jīng)處理直接應(yīng)用，天然的紅土礫石難以滿足公路施工要求，最終導(dǎo)致紅土礫石黏度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性不斷降低，不利于提升公路質(zhì)量。因此，在紅土礫石應(yīng)用前，應(yīng)結(jié)合不同區(qū)域紅土礫石原料進(jìn)行分析，明確紅土礫石基本特性，并結(jié)合不同區(qū)域公路建設(shè)要求，在試驗(yàn)過程中，明確紅土礫石穩(wěn)定性與回彈性等各項(xiàng)因素，只有這樣，才能滿足公路施工填筑要求，更好地應(yīng)用紅土礫石原料，將其與公路施工充分融合。與此同時(shí)，應(yīng)結(jié)合公路基層與底層施工要求，通過試驗(yàn)方式收集各類數(shù)據(jù)，進(jìn)而對(duì)紅土礫石后續(xù)應(yīng)用性能加以監(jiān)測(cè)，最終使紅土礫石與公路是建設(shè)工作充分融合，進(jìn)一步提升公路質(zhì)量，為公路工程援外項(xiàng)目開展奠定良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉澤，黃凱峰，谷明，等.水泥穩(wěn)定紅土礫石的承載特性試驗(yàn)研究[J].湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2019，33（02）：12-16.

[2]劉澤，谷明，黃凱峰，等.國(guó)內(nèi)外紅土礫石工程特性與路用性能研究[J].湖南交通科技，2017，43（04）：27-30+120.