南方地區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，導致路基穩定性下降，甚至出現路基沉降和路面破壞等問題。為了保證南方地區粉質黏土路基施工質量，提高路基的穩定性和耐久性，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。基于此，本文旨在研究南方地區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 南方地區粉質黏土路基施工質量控制的現狀

1.1 南方地區粉質黏土路基施工特點

南方地區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塌陷、變形等問題。二是粉質黏土的強度較低，容易發生壓實不良、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塌陷和變形現象，影響路基的穩定性。二是粉質黏土的強度較低，容易發生壓實不良的情況，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 現有施工質量控制方法的不足

目前，南方地區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，現場觀測需要耗費大量的時間和人力，且無法全面監測整個施工過程。三是依據相關的施工規范和標準來進行施工質量控制。然而，施工規范和標準往往較為籠統，無法針對具體情況進行控制。

2 南方地區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：一是現場勘查。對施工區域進行實地考察，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，包括靜態荷載和動態荷載。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。考慮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黏土的可塑性、穩定性和可壓縮性。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定性；礦渣粉適用于改善黏土的可塑性和穩定性。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文明體系，確保到2035年生態環境質量實現根本好轉。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”，省委專門制定《關于全面加強生態環境保護堅決打好污染防治攻堅戰的實施意見》，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，推動長江經濟帶高質量發展，對江蘇來說至關重要。今年，最高人民檢察院掛牌督辦35起破壞長江生態環境公益訴訟案件，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 施工質量監控與檢測

2.4.1 施工質量監控指標與標準

（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定要求。

（2）路基穩定性

（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范來確定，一般要求路基的滲透系數和排水能力要符合規定要求。

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測路基表面的平整度。

（2）穩定性檢測方法

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點和控制措施，確保施工質量的穩定和可控。

（3）利用現代信息技術手段，建立施工質量控制的信息化系統，實現對施工過程中各項數據的實時監控和分析，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）根據相關規范和標準，制定適用于南方地區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，為后續的維護和管理提供依據。

（3）根據相關規范和標準，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粉質黏土路基施工質量，確保路基的穩定性和耐久性[5]。

4 結論

綜上所述，通過對南方地區粉質黏土路基施工質量控制的現狀分析，發現存在一些問題，如施工質量不穩定、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，以確保路基的穩定性和耐久性。在施工質量監控與檢測方面，應制定合理的施工質量監控指標與標準，并采用適當的施工質量檢測方法與設備，及時發現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。