紅層泥巖地區公路施工技術優化與管理實踐

紅層泥巖是由砂巖、泥巖等沉積巖構成，具有強吸水性、易軟化、膨脹性等特點，在干燥狀態下，紅層泥巖相對堅固，適合作為工程建設的基礎材料，然而，遇水后其結構會發生顯著變化，泥巖吸水軟化，導致巖層的抗剪強度急劇下降，從而引發地基沉降、路基不穩定、滑坡等一系列問題。

一、紅層泥巖地質特性分析

（一）形成與分布

紅層泥巖是由陸相沉積形成的地質體，通常由泥質巖、砂巖等沉積物在長期風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，如四川盆地、貴州、云南等地，常見于丘陵、山地和河谷地帶。其地質成因主要與沉積環境、氣候條件和地殼運動有關，在干燥環境下，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，其結構會逐漸發生改變。

（二）對公路施工的影響

由于泥巖在干燥狀態下較為堅硬，開挖時需要使用較大功率的機械設備，但當開挖面暴露于空氣中或遇水后，其快速崩解會導致邊坡失穩，增加了邊坡支護的難度。其一旦遇水，內部結構吸水膨脹，強度急劇下降，促使地基失去穩定性，出現沉降或滑坡現象。這種軟化效應使得公路施工過程中對防排水措施的要求非常高。若排水設計不當致使水流滲透進地基，可能導致嚴重的地基沉陷、路基失穩，甚至發生災害性滑坡事故。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，會導致路基隆起或結構破壞，影響公路的平整度和使用壽命。

二、紅層泥巖地區的公路施工技術優化

（一）地基處理技術優化

常見的加固措施包括壓實、回填、砂石墊層和水泥攪拌樁等。這些技術可以提高地基的承載力，減少地基沉降，防止路基失穩。為防止紅層泥巖遇水后軟化，導致承載力顯著下降，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構的影響。在地基施工工藝方面，樁基礎和擋墻技術是應對紅層泥巖地質條件下地基處理的常用方法。樁基礎通過將承載力轉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。而擋墻技術則主要用于邊坡和陡峭路段，通過設置擋土墻或護坡墻，增加地基的整體穩定性，防止邊坡坍塌和滑坡現象的發生。

（二）路基穩定性控制技術

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

（三）排水系統優化

排水管道和截水溝的優化設計是紅層泥巖地區排水系統的關鍵。排水管道應設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，可以在路基周圍設置多層排水系統，包括地表排水和地下排水相結合的方式，確保水分能夠快速流出施工區域。

（四）路面施工技術優化

紅層泥巖地區選擇適合的路面結構設計與材料至關重要。由于紅層泥巖具有吸水膨脹的特性，路面材料應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與質量控制也是施工過程中的重要環節。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范進行壓實作業，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量檢測體系，確保路面材料、施工工藝和施工過程均符合設計要求。

三、紅層泥巖地區公路施工管理實踐

（一）施工計劃與組織管理

在這類地質環境中，施工組織和人力資源的配置需要充分考慮到地質特點和施工技術要求。施工單位在制定施工計劃時，應根據工程的復雜性、技術要求和氣候條件合理調配施工人員，并保證施工隊伍具備足夠的應急處理能力。同時，施工進度的安排也必須根據地質條件靈活調整。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地質變形、滑坡等情況，因此施工進度不能一成不變，必須在遇到地質問題時及時進行調整。在實際施工過程中，進度控制的靈活性和應變能力是確保工程順利進行的關鍵。

（二）質量管理體系建設

首先，施工單位必須建立健全的質量管理制度，確保每個施工環節都能按照標準規范進行。這個制度應覆蓋施工前的設計審查、施工中的過程監控以及施工后的驗收與維護。此外，現代化技術如無人機監控和物聯網設備的使用，可以實時監測施工質量和地質條件的變化，幫助施工團隊及時發現并處理潛在的質量問題。這種基于數據的質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致的質量失控。

（三）安全管理措施

施工前應進行詳細的地質勘察和風險評估，識別出潛在的危險區域并采取相應的防護措施。此外，施工安全管理中的培訓與監督機制同樣重要。施工團隊應定期接受安全培訓，特別是在操作復雜設備和處理危險作業時，確保每位施工人員都具備應對突發安全事故的能力。為了進一步提升安全保障，施工單位還應建立應急預案，當遇到滑坡或泥石流等突發事件時，能夠快速響應并采取相應措施。

（四）成本控制與效益分析

對于紅層泥巖地區，技術優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量的前提下，盡量減少施工中的返工和修復工作。因此，在施工過程中加強質量控制，避免因地質原因導致的返工現象，能夠有效降低整體項目的施工成本。

四、紅公路施工技術與管理的發展方向

（一）新型施工技術的應用前景

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

（二）管理創新與數字化技術的結合

智能監控系統將大大提升施工現場的安全管理水平。通過與物聯網技術結合，智能監控系統能夠實時采集施工現場的環境數據（如溫度、濕度、振動等），并將這些數據傳輸到管理平臺，供施工管理人員隨時查看和分析。對于紅層泥巖地區容易發生滑坡、崩塌等風險的工地，智能監控系統可以通過數據分析提前預測潛在的風險，并及時發出預警，幫助施工團隊迅速應對突發事件。

五、結語

隨著智能施工設備、BIM技術和數字化監控系統的廣泛應用，施工效率和安全性將得到進一步提升。通過技術和管理的不斷創新，施工企業能夠更好地應對紅層泥巖帶來的挑戰，實現工程的長期穩定性和經濟效益。

文章來源：  《產品可靠性報告》   http://www.007hgw.com/w/kj/32519.html