GANDOHOUNDE FABRICE

(重庆交通大学土木工程学院， 重庆 400074)

1 引言

红土砾料是一种非洲独有的粘土中含有大量不同粒径砾石的天然混合料[1]。红土具有高含水率、低密度而强度较高等特点，路基路面应根据其使用要求和当地自然条件并结合施工方案进行设计，既应有足够的强度和稳定性，又要经济合理。但是非洲地区大部分国家采用法国道路设计规范，但非洲交通基建工程中大部分项目由中国公司负责，中法规范不统一，给工程师在项目施工和设计过程中造成诸多困难。目前国内外学者对于红土砾料性能研究主要为红土土质分析，混合料性能分析尚少。周大全[2]通过红土砾料试验分析得出红土砾料浸水4d95%OPM压实度时的CBR基本大于30%，是一种承载力良好的筑路材料。Classification des sols Normes[3]规范中通过不同的实验判断土用在底层、基层或PST层，以解决施工质量保证和质量指标控制要求。F. SIKALf[4]对非洲红土进行调查表明红土可分为森林红土、草原红土、山区红土三大类。Meïssa FALL[5]在对红土砾料研究时发现红土模量的变化会影响混合料竖向形变的稳定性，拉伸应力增加会影响水泥稳定红土应用于基层的性能。Jean BERTHIER[6]通过实验室应进行调查和天然土壤样品，对PST层土的压缩展开研究，表明PST距离路面约1米，路基必须确保路基短期土壤承载力大于 50MPa，保证路基压实度和材料密度来保证路面耐久性。综上所述，结合当地工程研究红土地区路基水稳层合理配合比设计，为在非洲地区工作的中国工程师在路基水稳层设计及施工时提供指导。

2 试验材料和方法

2.1 原材料

采用非洲SOCOCIM商品水泥，依据法国规范EN 196-1[7]标准测定的28天抗压强度，试验方法与中国相似，以水灰比0.5，水泥比标准砂为1：3制作规格为40mm×40mm×160mm的棱柱形试件。将试件在模具中放置在潮湿空气中24小时后在浸泡在水中养护，当试样达到龄期，将试件通过抗折、抗压试验机，测定抗折、抗压强度值。其各项技术指标如表1、表2所示，均满足规范要求。

表1 SOCOCIM水泥的基本指标

红土砾料依据《非洲热带国家路基施工指南》规定，CBR大于等于50且压实度大于98%选取，取土现场如图1。

2.2 试验方法

选用SOCOSIM42.5R与LAT3-4土场中的红土进行混合料配合比试验，对不同配合比设计的混合料进行强度测试，要求达到水稳层CBR与压实度设计要求，按照法国规范要求水稳层CBR＞40与压实度＞95%，通过对筛选出的水泥稳定红土砾料进行对照组试验，以砂0%、10%、15%、20%和水泥1.5%、2.0%、2.5%、3.0%为双变量共进行了16次混合料配合比试验。

图1 LAT3-4红土场取土现场图

制备试件后将试件从试模中取出并称重后进行养生，养生完成后将已浸水一昼夜的试件从水中取出，然后吸去试件表面水分，并称试件质量，用游标卡尺测量试件高度。 最后将试件置于路面材料强度试验仪的升降台进行抗压试验。

3 试验结果分析

不同砂参量及水泥参量的混合料的平均强度-水泥参量曲线变化如图2所示。

图2 0%-20%砂与1.5%-3%水泥混合料试验汇总

从图中可以看出随着配合比中砂参量的增多，与混合料强度呈正相关关系。但由于混合料若采用0%砂时，使用3%的水泥使得水稳层强度已经达到要求。法国规范规定用于水稳层天然红土应符合以下指标要求：有机质含量小于 0.50%；细粒通过80μm的百分比应低于20%；亚甲蓝值低于0.2；塑性指数小于或等于20； CBR试验的线性膨胀为低于1%；干密度为95%，4天浸湿后加利福尼亚承载比CBR大于或等于60，考虑到易于施工及质量控制，故水稳层在通过对照试验后采用LAT3-4红土粒料+3%水泥+0%砂的配合比作为此项目最优水稳层配合比。

4 结论

（1）非洲塞内加尔地区满足实际工况及规范要求的红土砾料最优参数值应根据专项规范，法国规范以及中国规范综合考虑，得到最高要求的参数值，且需要将不合理的参数标定舍去。

（2）红土砾料对路基顶层填筑性能良好，路基顶层在施工时应保证足够的压实度及CBR值，可保证红土砾料发挥最优性能。

（3）得出水稳层的混合料最佳配合比需根据当地条件实际试验，并结合经济预算一同考虑，在保证指标时可选用更方便施工或较低预算的配合比。

[1]张瑞菊,王国康,白墨. 非洲天然红土粒料的路用性能及使用标准[J]. 交通科技,2017,01:23-26.

[2]周大全,甄玉凤. 非洲热带地区红土砾料在公路工程中的应用[J]. 中外公路,2015,S1:124-127.

[3]Classification des sols Normes NF11300 et G.R.T

[4]F.SIKALfetDJALALMIR-EMARATI.UTILISATIONDESLATERITES.ENTECHN IQUEROUTIEREAUCAMEROUN

[5]ANALYSE DE LA PRATIQUE DU DIMENSIONNEMENT RATIONNEL DES STRUCTURES DE CHAUSSÉES AU SÉNÉGAL.Meïssa FALL,Babacar SENGHOR Aly LAKHOUNE, rédigéen février2002

[6]Projet et construction de routes écrit par Jean BERTHIER.2006

[7]欧洲标准BSEN196-1-2005水泥的试验方法.强度测定.