紅層泥巖地區(qū)公路施工技術(shù)優(yōu)化與管理實踐

紅層泥巖是由砂巖、泥巖等沉積巖構(gòu)成，具有強吸水性、易軟化、膨脹性等特點，在干燥狀態(tài)下，紅層泥巖相對堅固，適合作為工程建設(shè)的基礎(chǔ)材料，然而，遇水后其結(jié)構(gòu)會發(fā)生顯著變化，泥巖吸水軟化，導(dǎo)致巖層的抗剪強度急劇下降，從而引發(fā)地基沉降、路基不穩(wěn)定、滑坡等一系列問題。

一、紅層泥巖地質(zhì)特性分析

（一）形成與分布

紅層泥巖是由陸相沉積形成的地質(zhì)體，通常由泥質(zhì)巖、砂巖等沉積物在長期風(fēng)化和沉積過程中逐漸演變而成，因其含有較多的鐵氧化物而呈現(xiàn)紅褐色。紅層泥巖形成于中生代或更早時期，廣泛分布于中國的西南、西北等地區(qū)，如四川盆地、貴州、云南等地，常見于丘陵、山地和河谷地帶。其地質(zhì)成因主要與沉積環(huán)境、氣候條件和地殼運動有關(guān)，在干燥環(huán)境下，泥巖堅硬密實，具有一定的承載能力，但一旦遇水或長時間暴露在大氣中，其結(jié)構(gòu)會逐漸發(fā)生改變。

（二）對公路施工的影響

由于泥巖在干燥狀態(tài)下較為堅硬，開挖時需要使用較大功率的機械設(shè)備，但當開挖面暴露于空氣中或遇水后，其快速崩解會導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)，增加了邊坡支護的難度。其一旦遇水，內(nèi)部結(jié)構(gòu)吸水膨脹，強度急劇下降，促使地基失去穩(wěn)定性，出現(xiàn)沉降或滑坡現(xiàn)象。這種軟化效應(yīng)使得公路施工過程中對防排水措施的要求非常高。若排水設(shè)計不當致使水流滲透進地基，可能導(dǎo)致嚴重的地基沉陷、路基失穩(wěn)，甚至發(fā)生災(zāi)害性滑坡事故。在特定條件下，紅層泥巖具有顯著的膨脹特性。泥巖遇水后膨脹，會導(dǎo)致路基隆起或結(jié)構(gòu)破壞，影響公路的平整度和使用壽命。

二、紅層泥巖地區(qū)的公路施工技術(shù)優(yōu)化

（一）地基處理技術(shù)優(yōu)化

常見的加固措施包括壓實、回填、砂石墊層和水泥攪拌樁等。這些技術(shù)可以提高地基的承載力，減少地基沉降，防止路基失穩(wěn)。為防止紅層泥巖遇水后軟化，導(dǎo)致承載力顯著下降，因此必須確保地基具有良好的排水能力。通過設(shè)置縱橫排水溝和地下排水管道，可以有效排除積水，防止水分滲入地基，進而降低水對泥巖結(jié)構(gòu)的影響。在地基施工工藝方面，樁基礎(chǔ)和擋墻技術(shù)是應(yīng)對紅層泥巖地質(zhì)條件下地基處理的常用方法。樁基礎(chǔ)通過將承載力轉(zhuǎn)移至下部較為堅固的巖層，從而避免了紅層泥巖軟化帶來的不利影響。而擋墻技術(shù)則主要用于邊坡和陡峭路段，通過設(shè)置擋土墻或護坡墻，增加地基的整體穩(wěn)定性，防止邊坡坍塌和滑坡現(xiàn)象的發(fā)生。

（二）路基穩(wěn)定性控制技術(shù)

反壓護道通過在路基下鋪設(shè)反壓層，可以有效減少由于泥巖吸水膨脹導(dǎo)致的路基不穩(wěn)定問題。反壓護道的作用是平衡膨脹力和外部荷載力，從而確保路基的穩(wěn)定性和承載力。通過合理設(shè)計和鋪設(shè)土工合成材料，施工人員能夠有效減少路基軟化和失穩(wěn)的風(fēng)險。

（三）排水系統(tǒng)優(yōu)化

排水管道和截水溝的優(yōu)化設(shè)計是紅層泥巖地區(qū)排水系統(tǒng)的關(guān)鍵。排水管道應(yīng)設(shè)計成能夠快速排除地表水和地下水，避免水分長時間滯留在路基中。截水溝的設(shè)計也需考慮坡度和流量，以確保水流順暢，減少水體對路基的沖刷和侵蝕。為了提高排水效率，可以在路基周圍設(shè)置多層排水系統(tǒng)，包括地表排水和地下排水相結(jié)合的方式，確保水分能夠快速流出施工區(qū)域。

（四）路面施工技術(shù)優(yōu)化

紅層泥巖地區(qū)選擇適合的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計與材料至關(guān)重要。由于紅層泥巖具有吸水膨脹的特性，路面材料應(yīng)具備良好的抗水性能和抗壓能力。其次，路面施工中的壓實技術(shù)與質(zhì)量控制也是施工過程中的重要環(huán)節(jié)。路面壓實度直接影響公路的平整度和使用壽命。施工過程中，必須嚴格按照施工規(guī)范進行壓實作業(yè)，確保路面各層的壓實度達到標準要求。施工單位需要建立嚴格的質(zhì)量檢測體系，確保路面材料、施工工藝和施工過程均符合設(shè)計要求。

三、紅層泥巖地區(qū)公路施工管理實踐

（一）施工計劃與組織管理

在這類地質(zhì)環(huán)境中，施工組織和人力資源的配置需要充分考慮到地質(zhì)特點和施工技術(shù)要求。施工單位在制定施工計劃時，應(yīng)根據(jù)工程的復(fù)雜性、技術(shù)要求和氣候條件合理調(diào)配施工人員，并保證施工隊伍具備足夠的應(yīng)急處理能力。同時，施工進度的安排也必須根據(jù)地質(zhì)條件靈活調(diào)整。紅層泥巖的易崩塌和易軟化特性意味著施工過程中可能會出現(xiàn)地質(zhì)變形、滑坡等情況，因此施工進度不能一成不變，必須在遇到地質(zhì)問題時及時進行調(diào)整。在實際施工過程中，進度控制的靈活性和應(yīng)變能力是確保工程順利進行的關(guān)鍵。

（二）質(zhì)量管理體系建設(shè)

首先，施工單位必須建立健全的質(zhì)量管理制度，確保每個施工環(huán)節(jié)都能按照標準規(guī)范進行。這個制度應(yīng)覆蓋施工前的設(shè)計審查、施工中的過程監(jiān)控以及施工后的驗收與維護。此外，現(xiàn)代化技術(shù)如無人機監(jiān)控和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的使用，可以實時監(jiān)測施工質(zhì)量和地質(zhì)條件的變化，幫助施工團隊及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的質(zhì)量問題。這種基于數(shù)據(jù)的質(zhì)量管理體系不僅提高了管理效率，還能有效減少人為因素導(dǎo)致的質(zhì)量失控。

（三）安全管理措施

施工前應(yīng)進行詳細的地質(zhì)勘察和風(fēng)險評估，識別出潛在的危險區(qū)域并采取相應(yīng)的防護措施。此外，施工安全管理中的培訓(xùn)與監(jiān)督機制同樣重要。施工團隊應(yīng)定期接受安全培訓(xùn)，特別是在操作復(fù)雜設(shè)備和處理危險作業(yè)時，確保每位施工人員都具備應(yīng)對突發(fā)安全事故的能力。為了進一步提升安全保障，施工單位還應(yīng)建立應(yīng)急預(yù)案，當遇到滑坡或泥石流等突發(fā)事件時，能夠快速響應(yīng)并采取相應(yīng)措施。

（四）成本控制與效益分析

對于紅層泥巖地區(qū)，技術(shù)優(yōu)化的重點在于找到成本效益比最高的施工方法，例如采用較為經(jīng)濟的加固材料，或選擇能夠最大限度提高效率的施工機械。其次，施工單位需要在保證工程質(zhì)量的前提下，盡量減少施工中的返工和修復(fù)工作。因此，在施工過程中加強質(zhì)量控制，避免因地質(zhì)原因?qū)е碌姆倒がF(xiàn)象，能夠有效降低整體項目的施工成本。

四、紅公路施工技術(shù)與管理的發(fā)展方向

（一）新型施工技術(shù)的應(yīng)用前景

智能施工設(shè)備將在未來紅層泥巖地質(zhì)下的施工中發(fā)揮重要作用。例如，基于人工智能和自動化技術(shù)的智能挖掘設(shè)備可以在極端地質(zhì)條件下進行更加精確和高效的施工操作。通過自動感知地質(zhì)情況，智能挖掘設(shè)備可以根據(jù)實時監(jiān)測的地質(zhì)數(shù)據(jù)自動調(diào)整操作方式，減少人為操作可能帶來的誤差和安全隱患。未來施工技術(shù)的發(fā)展將依賴于實時監(jiān)測技術(shù)，如物聯(lián)網(wǎng)（IoT）傳感器、地質(zhì)雷達等。這些監(jiān)測設(shè)備可以實時收集地質(zhì)變化數(shù)據(jù)，幫助施工團隊及時預(yù)警并采取相應(yīng)的措施，避免安全事故的發(fā)生。

（二）管理創(chuàng)新與數(shù)字化技術(shù)的結(jié)合

智能監(jiān)控系統(tǒng)將大大提升施工現(xiàn)場的安全管理水平。通過與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合，智能監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r采集施工現(xiàn)場的環(huán)境數(shù)據(jù)（如溫度、濕度、振動等），并將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦芾砥脚_，供施工管理人員隨時查看和分析。對于紅層泥巖地區(qū)容易發(fā)生滑坡、崩塌等風(fēng)險的工地，智能監(jiān)控系統(tǒng)可以通過數(shù)據(jù)分析提前預(yù)測潛在的風(fēng)險，并及時發(fā)出預(yù)警，幫助施工團隊迅速應(yīng)對突發(fā)事件。

五、結(jié)語

隨著智能施工設(shè)備、BIM技術(shù)和數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，施工效率和安全性將得到進一步提升。通過技術(shù)和管理的不斷創(chuàng)新，施工企業(yè)能夠更好地應(yīng)對紅層泥巖帶來的挑戰(zhàn)，實現(xiàn)工程的長期穩(wěn)定性和經(jīng)濟效益。

文章來源：  《產(chǎn)品可靠性報告》   http://m.00559.cn/w/kj/32519.html