成永刚/红粘土填料处理措施

本文转自成总的《悠游2019》

红粘土（含红色粉质粘土，以下统称红粘土）是玄武岩、花岗岩等岩浆岩，砂泥岩、灰岩等沉积岩风化后的产物，即所谓红土化作用的产物。红粘土往往具有含水量高、水敏性强，液限往往大于50%或塑性指标大于26，且往往具有不同程度的膨胀性，常规工艺难以压实，是典型的不良填料。且整体上呈现组成母岩的颗粒越小，风化形成的红粘土往往具有更高的粘粒含量和更高的膨胀性。如灰岩风化后多可以形成标准的红粘土，而砂泥岩或花岗岩风化后往往形成的红色粉质粘土。

填 筑 前应进行必要的土工试验，对红粘土的物质成分、容重、含水率、液限、塑限、压缩比、膨胀率等指标进行分析，合理确定最大干密度和最优含水率，从而确定红粘土是否可以作为合格填料直接用于填筑，还是需要进行必要的改性、改良后方可填筑。 当然，由于红粘土作为填料的性质总体上偏弱，以及水敏性较强，故有条件时，无论是否进行改性改良，一般情况不建议设置于填方体上部和下部，而宜设置于填方体中部。 但考虑到红粘土水敏性强，故填筑时应力求避免雨季施工，严禁雨天施工。

一、直接填筑法

对于塑性指数相对较小，含水率较低而容重较大的红粘土，经试验确定后可直接应用于压实度和CBR值要求较低的部位。填筑时宜采用大吨位碾压式压路机，不宜采用振动压路机。

二、分层填筑法

对于硬岩或较硬岩石料相对丰富的地区，可采用石料与红粘土分层填筑的工艺，即一层红粘土，一层石料进行填筑，从而有效提高填方的稳定性。当然，也可以采用“包芯法”进行填筑，但一定要包边填料的有效性，从而阻断地下毛细水、地表渗水等对红粘土的影响。

三、改良填筑法

红粘土的改良主要有三类，一是采用水泥改良，二是采用石灰改良，三是采用粗骨改良。

1、水泥改良：主要应用对象是红粘土中含有较多粗颗粒的红色粉质粘土，如花岗岩或砂泥岩的风化物改性较好。水泥的掺入量应依据试验确定，但一般情况下多为6~8%左右。而当土中的有机质含量超过12%，或液限大于50%或塑性指标大于26的红粘土由于水泥胶结受限，故不建议采用水泥改良。此外，如果在水泥中掺入适当的粉煤灰时可激活水泥的活性，故可有效提高水泥的改性效果，且可有效降低水泥的使用量。

2、石灰改良：由于石灰土的强度和模量随着土中粘粒含量和塑性指标的升高而升高，故石灰改良适合于粘粒含量较高的红粘土，恰好与水泥改良的红粘土性质互补。其中生石灰的掺入量应依据试验确定，但一般情况下多为6~8%左右，消石灰的掺入量多为7~12%左右。此外，如果在石灰中掺入适当的粉煤灰形成二灰处治工艺时，由 于粉煤灰能有效激活石灰的活性，故二灰改性可应用于塑性指标更高的红粘土改良，且处治效果更佳。二灰的掺入量一般为10~20%，且石灰与粉煤灰的掺入比多为1：4左右。需要注意的是，石灰改良的红粘土不能过湿，否则影响改性的效果。

3、粗骨料改良：利用水稳性良好的碎砾石等粗骨料，可大幅提高红粘土的强度和稳定性，使填料易于压实。对于粗骨料的掺入量标准，应在考虑相关试验的基础上，兼顾工程的经济性指标，并适当参照粗粒土、砂土改良，一般情况下粗骨料的掺入量多30~70%之间选择。

综上，红粘土填料应在填筑标准的要求基础上，合理选定填筑工艺，依据相关试验确定是否改性和选用改性材料与掺入量等指标。且红粘土填方工程应将地下水和地表水截排工程设置放在首位，并宜在填方顶部设置土工格栅，从而有效调节填方体的差异沉降。