南方地區(qū)粉質黏土路基施工質量控制的關鍵技術與方法研究

崔雙和

（北京市政路橋股份有限公司，北京 100037）

0 引言

南方地區(qū)粉質黏土是一種常見的路基填料，其具有較高的黏聚性和塑性，但同時也存在較大的干縮性和易軟化的特點。由于南方地區(qū)氣候濕熱，粉質黏土路基在施工過程中容易受到降雨的影響，導致路基穩(wěn)定性下降，甚至出現(xiàn)路基沉降和路面破壞等問題。為了保證南方地區(qū)粉質黏土路基施工質量，提高路基的穩(wěn)定性和耐久性，需要進行有效的質量控制。然而，目前對于南方地區(qū)粉質黏土路基施工質量控制的關鍵技術和方法研究還相對較少?；诖?，本文旨在研究南方地區(qū)粉質黏土路基施工質量控制的關鍵技術和方法，以提供科學、可行的施工指導。

1 南方地區(qū)粉質黏土路基施工質量控制的現(xiàn)狀

1.1 南方地區(qū)粉質黏土路基施工特點

南方地區(qū)的粉質黏土路基施工特點主要包括以下幾個方面：一是粉質黏土具有較高的含水量和塑性指數，易于軟化和塌陷，施工過程中容易出現(xiàn)塌陷、變形等問題。二是粉質黏土的強度較低，容易發(fā)生壓實不良、承載力不足等問題。三是粉質黏土的含水量變化較大，受降雨等氣候條件的影響較大，施工過程中需要注意排水和防水措施。

1.2 粉質黏土路基施工質量存在的問題

在南方地區(qū)粉質黏土路基施工中，存在以下幾點常見問題：一是由于粉質黏土的塑性較高，施工過程中容易出現(xiàn)塌陷和變形現(xiàn)象，影響路基的穩(wěn)定性。二是粉質黏土的強度較低，容易發(fā)生壓實不良的情況，影響路基的承載力。三是粉質黏土的含水量變化較大，施工過程中需要控制水分含量，否則會影響路基的穩(wěn)定性。四是施工過程中的工藝控制不合理，如施工速度過快、壓實方式不當等，會導致施工質量不達標[1]。

1.3 現(xiàn)有施工質量控制方法的不足

目前，南方地區(qū)粉質黏土路基施工質量控制主要依靠以下幾種方法：一是通過室內試驗來確定粉質黏土的物理性質和工程性質，以指導施工過程中的控制措施。但是，試驗室試驗結果與實際施工情況存在一定差異，無法完全準確地反映施工質量。二是通過現(xiàn)場觀測來檢測施工過程中的變形和塌陷情況，及時采取措施進行調整。但是，現(xiàn)場觀測需要耗費大量的時間和人力，且無法全面監(jiān)測整個施工過程。三是依據相關的施工規(guī)范和標準來進行施工質量控制。然而，施工規(guī)范和標準往往較為籠統(tǒng)，無法針對具體情況進行控制。

2 南方地區(qū)粉質黏土路基施工質量控制的關鍵技術與方法

2.1 粉質黏土路基施工前的勘查與設計

2.1.1 地質勘查方法與技術

在進行粉質黏土路基施工前，需要進行地質勘查，以了解地質條件和土壤性質，為路基設計提供依據。常用的地質勘查方法與技術包括：一是現(xiàn)場勘查。對施工區(qū)域進行實地考察，觀察地表特征、地貌、地下水位等情況，了解地質構造和地下水情況。二是取樣分析。采集土壤樣品進行室內試驗，分析土壤的物理性質、化學性質、顆粒組成等，確定土壤的黏性、塑性和可塑性指標。三是地質雷達探測。利用地質雷達設備對地下土層進行探測，獲取地下土層的厚度、分布和性質等信息。四是地質鉆探。通過鉆探設備進行地下土層的鉆取，獲取土層的厚度、顏色、密實度等信息，同時采集土樣進行室內試驗。

2.1.2 路基設計原則與方法

在進行粉質黏土路基設計時，需要考慮土壤的工程性質和路基的承載能力，以確保路基的穩(wěn)定性和安全性。常用的路基設計原則與方法包括：一是確定設計荷載。根據道路使用的類型和交通量，確定設計荷載，包括靜態(tài)荷載和動態(tài)荷載。二是計算路基厚度。根據設計荷載和土壤的承載力，計算路基的合理厚度，確保路基能夠承受設計荷載。三是排水設計?？紤]粉質黏土的吸水性和滲透性較差，需要進行排水設計，確保路基不受水分影響。四是加固措施。對于土壤性質較差的砂質黏土路基，可以采取加固措施，如土壤改良、加筋等，提高路基的穩(wěn)定性。五是施工工藝。根據路基設計要求，確定施工工藝和施工方法，確保施工質量[2]。

2.2 施工材料的選擇與控制

2.2.1 黏土材料的選擇與特性分析

在南方地區(qū)的粉質黏土路基施工中，選擇合適的黏土材料是關鍵。首先，需要對黏土的特性進行分析，包括黏土的塑性指數、液限、塑限、含水量等。這些特性將直接影響?zhàn)ね恋目伤苄浴⒎€(wěn)定性和可壓縮性。根據工程要求，選擇具有合適特性的黏土材料，以確保路基的穩(wěn)定性和承載能力。

2.2.2 黏土改良材料的選擇與應用

為了提高黏土路基的工程性能，可以采用黏土改良材料進行處理。常用的黏土改良材料包括石灰、水泥、礦渣粉等。選擇合適的改良材料需要考慮黏土的特性以及改良材料的性能。例如，石灰適用于含有高液限和高塑限的黏土，可以提高黏土的穩(wěn)定性和抗剪強度；水泥適用于含有較高含水量的黏土，可以提高黏土的強度和穩(wěn)定性；礦渣粉適用于改善黏土的可塑性和穩(wěn)定性。在施工過程中，需要控制黏土改良材料的用量和混合比例，以確保改良效果達到設計要求。同時，還需要注意改良材料與黏土的充分混合，以提高改良效果。在施工中，可以采用機械攪拌、濕法混合等方法進行黏土改良材料的應用。通過對黏土特性的分析和黏土改良材料的選擇與應用，可以提高路基的穩(wěn)定性和承載能力，確保施工質量達到設計要求。

2.3 施工工藝與方法

2.3.1 土方開挖與回填工藝

（1）土方開挖工藝

在開挖前，應根據設計要求確定開挖線路和開挖深度，并進行標志和測量。開挖時應注意避免過度開挖和挖掘不均勻的情況。對于較深的路基，可以采用分層開挖的方法，先開挖上層土方，再逐層開挖下層土方，以保證開挖的穩(wěn)定性和安全性。

（2）土方回填工藝

回填土方應選擇質量良好、無雜質的土壤，并按照設計要求進行分層回填。在回填過程中，應注意土方的均勻性和密實性，避免出現(xiàn)空隙和松散的情況。對于較深的路基，可以采用夯實回填的方法，通過機械夯實或人工夯實的方式提高土方的密實度。

2.3.2 壓實工藝與方法

（1）壓實工藝選擇

根據土壤的性質和路基的要求，選擇合適的壓實工藝，常用的壓實工藝包括靜壓、動壓和振動壓實等。靜壓適用于粉質黏土路基，可以通過靜荷載的施加使土壤顆粒間的接觸面積增加，提高土壤的密實度。動壓適用于較松散的土壤，可以通過振動或沖擊的方式提高土壤的密實度。

（2）壓實方法控制

在進行壓實時，應根據設計要求確定壓實次數和壓實層數，并進行壓實質量的檢測和控制，常用的壓實方法包括靜壓板、壓路機和振動夯等。在使用壓路機進行壓實時，應注意控制速度和振動頻率，避免對路基造成過度壓實或不均勻壓實的情況[3]。

2.3.3 排水與防滲工藝

公益訴訟推進綠色發(fā)展仍肩負重任，大有可為。從長期來看，黨中央明確提出要加快構建生態(tài)文明體系，確保到2035年生態(tài)環(huán)境質量實現(xiàn)根本好轉。從近期來看,水、土壤、空氣等問題依然較多，黨中央提出打好“三大攻堅戰(zhàn)”，省委專門制定《關于全面加強生態(tài)環(huán)境保護堅決打好污染防治攻堅戰(zhàn)的實施意見》，檢察機關要積極履職、貢獻作為。從我省省情來看,江蘇位于長江中下游，占2800多公里長江干線航道的15%，生產生活用水的80%源自長江。保護長江生態(tài)，推動長江經濟帶高質量發(fā)展，對江蘇來說至關重要。今年，最高人民檢察院掛牌督辦35起破壞長江生態(tài)環(huán)境公益訴訟案件，其中江蘇有7起。

（1）排水工藝選擇

根據路基的地質條件和水文特征，選擇合適的排水工藝，常用的排水工程包括排水溝、排水管和排水井等，對于粉質黏土路基，應注意排水溝的設置和排水管的選擇，以保證路基的排水暢通。

（2）防滲工藝控制

在進行施工時，應采取措施防止水分滲透到路基中，可以采用鋪設防滲膜或進行土工合成材料的加固，以提高路基的防滲性能。同時，應注意施工過程中的排水措施，及時排除積水，避免對路基造成不良影響。

2.4 施工質量監(jiān)控與檢測

2.4.1 施工質量監(jiān)控指標與標準

（1）路基平整度

通過測量路基表面的平整度來評估施工質量。常用的監(jiān)控指標包括路基表面的高低差、坡度和橫向偏差等。標準可以根據地方標準或相關規(guī)范來確定，一般要求路基表面的高低差不超過一定范圍，坡度和橫向偏差也要符合規(guī)定要求。

（2）路基穩(wěn)定性

（3）路基排水性

路基的排水性是指路基對水分的滲透和排除能力，常用的監(jiān)控指標包括路基的滲透系數和排水能力等。標準可以根據地方標準或相關規(guī)范來確定，一般要求路基的滲透系數和排水能力要符合規(guī)定要求。

2.4.2 施工質量檢測方法與設備

（1）平整度檢測方法

常用的方法包括使用水平儀、測量車和激光測深儀等設備進行測量。水平儀可以測量路基表面的高低差，測量車可以測量路基的坡度和橫向偏差，激光測深儀可以實時監(jiān)測路基表面的平整度。

（2）穩(wěn)定性檢測方法

常用的方法包括使用動力觸探儀、靜力觸探儀和壓實度計等設備進行測量。動力觸探儀和靜力觸探儀可以測量路基的沉降量和變形量，壓實度計可以測量路基的抗剪強度。

（3）排水性檢測方法

常用的方法包括使用滲透計和排水試驗儀等設備進行測量。滲透計可以測量路基的滲透系數，排水試驗儀可以測量路基的排水能力。

2.5 施工質量控制的管理與評估

2.5.1 施工質量控制的組織與管理

（1）根據工程規(guī)模和施工進度，成立專門的施工質量控制組織機構，明確各個崗位的職責和權限，確保施工質量控制工作的順利進行。

（2）根據工程的特點和要求，制訂詳細的施工質量控制計劃，明確施工過程中的關鍵節(jié)點和控制措施，確保施工質量的穩(wěn)定和可控。

（3）利用現(xiàn)代信息技術手段，建立施工質量控制的信息化系統(tǒng)，實現(xiàn)對施工過程中各項數據的實時監(jiān)控和分析，提高施工質量控制的效率和準確性[4]。

2.5.2 施工質量評估與驗收標準

（1）根據相關規(guī)范和標準，制定適用于南方地區(qū)粉質黏土路基施工的質量評估標準，明確各項指標的要求和評分標準。

（2）根據施工質量評估和驗收的結果，制定施工質量驗收標準，明確各項指標的合格要求和驗收標準，為后續(xù)的維護和管理提供依據。

（3）根據相關規(guī)范和標準，對已完成的路基施工進行質量驗收，包括對土壤的采樣和試驗、路基的平整度和坡度等進行檢測和評估，確保施工質量符合要求。

3 案例分析

某地區(qū)正在進行一處粉質黏土路基的施工工程，為了控制施工質量，研究人員采用了以下關鍵技術與方法，如表1所示。

表1 施工質量關鍵技術與方法的數據檢測與評估

通過對關鍵技術與方法的研究和數據的檢測與評估，可以有效控制南方地區(qū)粉質黏土路基施工質量，確保路基的穩(wěn)定性和耐久性[5]。

4 結論

綜上所述，通過對南方地區(qū)粉質黏土路基施工質量控制的現(xiàn)狀分析，發(fā)現(xiàn)存在一些問題，如施工質量不穩(wěn)定、施工材料選擇不合理等。為了解決這些問題，提出一些關鍵技術與方法。

首先，在施工前的勘查與設計階段，應采用合適的地質勘查方法與技術，以及科學的路基設計原則與方法，確保施工的可行性和穩(wěn)定性。

其次，在施工材料的選擇與控制方面，應對黏土材料進行選擇與特性分析，并合理應用黏土改良材料，以提高路基的強度和穩(wěn)定性。在施工工藝與方法方面，應采用適當的土方開挖與回填工藝，合理的壓實工藝與方法，以及科學的排水與防滲工藝，以確保路基的穩(wěn)定性和耐久性。在施工質量監(jiān)控與檢測方面，應制定合理的施工質量監(jiān)控指標與標準，并采用適當的施工質量檢測方法與設備，及時發(fā)現(xiàn)和解決施工質量問題。

最后，在施工質量控制的管理與評估方面，應建立科學的施工質量控制組織與管理機制，并制定合理的施工質量評估與驗收標準，以確保施工質量的可控性和可持續(xù)性。通過合理應用這些技術與方法，可以提高粉質黏土路基施工質量，確保道路的安全和可靠性。