淺談山區(qū)高速公路施工技術(shù)

■代步青，翟照陽

■1.河南省三門峽至淅川高速公路項(xiàng)目有限公司，河南 三門峽 472000;2.河南中原高速公路股份有限公司新登分公司，河南 鄭州 451105

1 山區(qū)高速公路特點(diǎn)

因山區(qū)特殊的地理環(huán)境，受地形地質(zhì)水文條件的影響，與平原高速有著極大的不同，山區(qū)高速公路顯得更有獨(dú)特性。常表現(xiàn)為以下幾點(diǎn):(1)受山區(qū)地形等因素的阻擋，高速公路常常要蜿蜒曲折設(shè)計，這樣高速公路的彎轉(zhuǎn)就比較多，公路的里程數(shù)也就相應(yīng)增加。(2)受山區(qū)陡峭的地勢影響，山區(qū)的高速路段，所處的地勢較為陡峭，又因?yàn)轱L(fēng)化，流水對其的侵蝕，和巖體剪應(yīng)力受施工的影響而增加。這所形成的穩(wěn)定巖層就很少，導(dǎo)致山體存在很多不穩(wěn)定的因素。(3)受山區(qū)地質(zhì)影響，高速公路要根據(jù)復(fù)雜的地質(zhì)地形條件，充分的考慮極大地落差，要填埋和深挖的地方很多，造成施工工程量浩大。(4)山區(qū)地勢起伏比較大，高速公路建設(shè)工作中要修建大量的隧道及路橋從而減少因地形給高速公路帶來的影響。形式最常見的是路橋相間。另外高空作業(yè)也很常見，使山區(qū)高速公路建設(shè)中存在很多不安全因素。(5)地理誒質(zhì)的影響，施工的環(huán)境非常不便利造成材料設(shè)備等施工必需品的運(yùn)輸成本增大。

2 山區(qū)高速公路施工技術(shù)

山區(qū)要建設(shè)一條兼顧交通、環(huán)保、生態(tài)等各個方面要求的高標(biāo)準(zhǔn)山區(qū)高速公路，應(yīng)更要重視和加強(qiáng)地質(zhì)工作。地質(zhì)工作應(yīng)貫穿于設(shè)計、施工和運(yùn)營的全過程。對地質(zhì)現(xiàn)象和規(guī)律的認(rèn)識(巖土工程勘察工作)是由面到線、由線到點(diǎn)、由表及里、由粗到細(xì)、由宏觀到微觀，逐步深入的，不同階段要有不同的方法和手段。

2.1 勘察設(shè)計階段

地質(zhì)條件是客觀存在的，山區(qū)高速公路在自然地質(zhì)環(huán)境中穿行，并對地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行改造，認(rèn)識到地質(zhì)規(guī)律，尊重地質(zhì)規(guī)律，在設(shè)計中充分考慮地質(zhì)因素，遵循地質(zhì)原則，從源頭上盡量減少山區(qū)高速公路對自然環(huán)境的破壞，為施工和運(yùn)營提供良好的條件。

2.2 貫徹地質(zhì)選線的原則

山區(qū)公路地質(zhì)選線主要受到地形和不良地質(zhì)現(xiàn)象的制約，主要的不良地質(zhì)現(xiàn)象有滑坡、泥石流、巖崩、巖溶、巖堆(坡積層)、軟弱土、膨脹土、濕陷性黃土、凍土、水害、采空區(qū)以及強(qiáng)震區(qū)(高地應(yīng)力)等。本階段應(yīng)盡可能詳細(xì)地收集區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)、巖石地層、水文地質(zhì)，工程地質(zhì)、地震地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)等方面的資料，利用遙感資料(衛(wèi)片和航片)，編制中比例尺(1∶5萬或1∶10萬)工程地質(zhì)圖和地質(zhì)災(zāi)害(不良地質(zhì)現(xiàn)象)分布圖，圖上標(biāo)注大的地質(zhì)構(gòu)造(主要是斷層)、重大的地質(zhì)病害體，分析區(qū)域性的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生條件，進(jìn)行初步的地質(zhì)災(zāi)害評估，配合路線方案設(shè)計，進(jìn)行必要的現(xiàn)場踏勘和重點(diǎn)路段的調(diào)查，反復(fù)對比，優(yōu)選出工程地質(zhì)條件最好、地質(zhì)災(zāi)害最少、工程建設(shè)對地質(zhì)環(huán)境的不利影響最小的路線走廊帶，真正貫徹地質(zhì)選線的原則。

2.3 施工圖設(shè)計階段詳查工點(diǎn)的地質(zhì)條件

初步設(shè)計階段的各項(xiàng)地質(zhì)工作，已經(jīng)基本查明路沿線的地質(zhì)條件，但是工作深度和廣度還不夠。應(yīng)詳查工點(diǎn)地質(zhì)(橋位、隧道、深路塹、高填路堤、陡坡路堤、支擋構(gòu)造物)，進(jìn)行重要工點(diǎn)1∶2000地質(zhì)測繪。采用調(diào)查、測繪，槽探、坑探、鉆探、物探等綜合勘察手段。查明場地巖土體組成、性質(zhì)、分布以及風(fēng)化層、不良地質(zhì)、特殊性巖土等工程地質(zhì)條件在路線縱橫方向的變化。

2.4 施工階段——遵循信息化施工、補(bǔ)充勘察、動態(tài)設(shè)計原則

由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性和勘察周期的制約，有些復(fù)雜場地(巖溶、破碎帶、巖性縱橫向差異大的地區(qū))或地形困難場地(陡坡、魚塘等)在設(shè)計階段難以布置充分的勘察工作量，無法查清場地詳細(xì)工程地質(zhì)條件。在施工期間，可以進(jìn)行補(bǔ)充勘察，如對巖溶發(fā)育區(qū)或巖性差異大的場地逐樁鉆探，對原進(jìn)場困難場地通過施工便道進(jìn)場鉆探。施工中發(fā)現(xiàn)新的地質(zhì)問題也要補(bǔ)充勘察。應(yīng)該把施工期間的勘察工作視作設(shè)計期間勘察工作的重要補(bǔ)充。

3 山區(qū)高速公路的質(zhì)量控制

3.1 高填路堤的質(zhì)量控制

控制高填路堤的施工質(zhì)量是確保高路堤的穩(wěn)定性。高路堤穩(wěn)定性的影響因素主要是:路基填料、邊坡坡度、地基性質(zhì)和水文狀況，在高路堤填筑時采取的主要質(zhì)量控制措施為:(1)設(shè)計時，應(yīng)對高路堤進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算;(2)高路堤填筑前仔細(xì)進(jìn)行工程地質(zhì)勘察，徹底處理下臥層確保地質(zhì)承載能力;(3)通過試驗(yàn)檢測選擇適宜的路基填料，(4)嚴(yán)格執(zhí)行路基施工規(guī)范，加強(qiáng)對密實(shí)度的控制與檢測;(5)加強(qiáng)對高路堤的沉降觀測與監(jiān)控;(6)加強(qiáng)高邊坡的超前防護(hù)。

3.2 橋梁施工的質(zhì)量控制

除了傳統(tǒng)的質(zhì)量控制外，對橋梁特別是大型橋梁采取施工控制措施。確保橋梁施工宏觀質(zhì)量的關(guān)鍵措施之一是橋梁施工控制，也是橋梁安全建設(shè)的保證。大型橋梁施工控制是一個施工，量測，判別，修正，預(yù)報，施工的循環(huán)過程，施工控制最基本要求是確保施工中結(jié)構(gòu)物的安全，其次保證結(jié)構(gòu)物的外形和內(nèi)力狀態(tài)符合設(shè)計要求。影響橋梁施工控制的因素有結(jié)構(gòu)參數(shù)、施工工藝、施工監(jiān)測、結(jié)構(gòu)分析計算模型、溫度變化、材料收縮與徐變、施工管理等，建立完善、有效的控制系統(tǒng)才能達(dá)到預(yù)期控制目標(biāo)。

3.3 公路隧道的質(zhì)量控制

根據(jù)公路隧道建設(shè)的實(shí)踐，應(yīng)將隧道開挖及初期支護(hù)質(zhì)量、隧道防排水施工質(zhì)量、隧道施工監(jiān)控測量作為主要質(zhì)量控制目標(biāo)，公路隧道的質(zhì)量控制必須重視以下幾個關(guān)鍵問題:(1)嚴(yán)格實(shí)施信息化施工。公路長大隧道主要按新奧法設(shè)計與施工，新奧法是一種現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)計與施工一體化方法，基本特征是采用現(xiàn)場監(jiān)控、量測信息來確認(rèn)和修正預(yù)設(shè)計的依據(jù)，并對隧道施工方法、斷面開挖步驟及順序、初期支護(hù)參數(shù)等進(jìn)行合理調(diào)整。(2)加強(qiáng)隧道地質(zhì)勘察，超前預(yù)報水文地質(zhì)情況。為減少隧道施工的盲目性和事故發(fā)生率，保證隧道工程施工的順利進(jìn)行，應(yīng)對開挖工作面前方一定距離工程、水文地質(zhì)條件進(jìn)行驗(yàn)證，及時超前預(yù)報，有的放矢地采取應(yīng)對措施。預(yù)報內(nèi)容是盡可能采取各種手段探明前方可能出現(xiàn)的坍塌、冒頂、涌水、溶洞、斷層、瓦斯等地質(zhì)災(zāi)害，并分析其對工程施工的影響程度。(3)安全生產(chǎn)，制定險情預(yù)案。隧道是具有一定危險性的地下工程，必須建立健全一系列安全生產(chǎn)管理制度和組織管理體系，層層檢查落實(shí)，每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格遵守國家和行業(yè)有關(guān)的安壘生產(chǎn)法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，確保人員和工程安全。(4)綜合治水。隧道病害大多與水有關(guān)，隧道施工中防水、治水直接關(guān)系到工程質(zhì)量和隧道的運(yùn)營安全。公路隧道防排水是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，總體上應(yīng)遵循“以排為主，防、排、截、堵相結(jié)合”的綜合治理原則，對地表水、地下水妥善防治。

[1]JTJ 064－98公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范.北京:人民交通出版社，1999.

[2]孔祥金.當(dāng)今山區(qū)公路邊坡治理新技術(shù).見:中交第一公路勘察設(shè)計研究院公路勘察設(shè)計技術(shù)論文集.西安:陜西人民出版社，2002.226－229.