淺談山區高速公路施工技術

■代步青，翟照陽

■1.河南省三門峽至淅川高速公路項目有限公司，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 山區高速公路特點

因山區特殊的地理環境，受地形地質水文條件的影響，與平原高速有著極大的不同，山區高速公路顯得更有獨特性。常表現為以下幾點:(1)受山區地形等因素的阻擋，高速公路常常要蜿蜒曲折設計，這樣高速公路的彎轉就比較多，公路的里程數也就相應增加。(2)受山區陡峭的地勢影響，山區的高速路段，所處的地勢較為陡峭，又因為風化，流水對其的侵蝕，和巖體剪應力受施工的影響而增加。這所形成的穩定巖層就很少，導致山體存在很多不穩定的因素。(3)受山區地質影響，高速公路要根據復雜的地質地形條件，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)山區地勢起伏比較大，高速公路建設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。另外高空作業也很常見，使山區高速公路建設中存在很多不安全因素。(5)地理誒質的影響，施工的環境非常不便利造成材料設備等施工必需品的運輸成本增大。

2 山區高速公路施工技術

山區要建設一條兼顧交通、環保、生態等各個方面要求的高標準山區高速公路，應更要重視和加強地質工作。地質工作應貫穿于設計、施工和運營的全過程。對地質現象和規律的認識(巖土工程勘察工作)是由面到線、由線到點、由表及里、由粗到細、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 勘察設計階段

地質條件是客觀存在的，山區高速公路在自然地質環境中穿行，并對地質環境進行改造，認識到地質規律，尊重地質規律，在設計中充分考慮地質因素，遵循地質原則，從源頭上盡量減少山區高速公路對自然環境的破壞，為施工和運營提供良好的條件。

2.2 貫徹地質選線的原則

山區公路地質選線主要受到地形和不良地質現象的制約，主要的不良地質現象有滑坡、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、采空區以及強震區(高地應力)等。本階段應盡可能詳細地收集區域構造地質、巖石地層、水文地質，工程地質、地震地質、環境地質等方面的資料，利用遙感資料(衛片和航片)，編制中比例尺(1∶5萬或1∶10萬)工程地質圖和地質災害(不良地質現象)分布圖，圖上標注大的地質構造(主要是斷層)、重大的地質病害體，分析區域性的地質災害發生條件，進行初步的地質災害評估，配合路線方案設計，進行必要的現場踏勘和重點路段的調查，反復對比，優選出工程地質條件最好、地質災害最少、工程建設對地質環境的不利影響最小的路線走廊帶，真正貫徹地質選線的原則。

2.3 施工圖設計階段詳查工點的地質條件

初步設計階段的各項地質工作，已經基本查明路沿線的地質條件，但是工作深度和廣度還不夠。應詳查工點地質(橋位、隧道、深路塹、高填路堤、陡坡路堤、支擋構造物)，進行重要工點1∶2000地質測繪。采用調查、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、分布以及風化層、不良地質、特殊性巖土等工程地質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、補充勘察、動態設計原則

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

3 山區高速公路的質量控制

3.1 高填路堤的質量控制

控制高填路堤的施工質量是確保高路堤的穩定性。高路堤穩定性的影響因素主要是:路基填料、邊坡坡度、地基性質和水文狀況，在高路堤填筑時采取的主要質量控制措施為:(1)設計時，應對高路堤進行穩定性驗算;(2)高路堤填筑前仔細進行工程地質勘察，徹底處理下臥層確保地質承載能力;(3)通過試驗檢測選擇適宜的路基填料，(4)嚴格執行路基施工規范，加強對密實度的控制與檢測;(5)加強對高路堤的沉降觀測與監控;(6)加強高邊坡的超前防護。

3.2 橋梁施工的質量控制

除了傳統的質量控制外，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量的關鍵措施之一是橋梁施工控制，也是橋梁安全建設的保證。大型橋梁施工控制是一個施工，量測，判別，修正，預報，施工的循環過程，施工控制最基本要求是確保施工中結構物的安全，其次保證結構物的外形和內力狀態符合設計要求。影響橋梁施工控制的因素有結構參數、施工工藝、施工監測、結構分析計算模型、溫度變化、材料收縮與徐變、施工管理等，建立完善、有效的控制系統才能達到預期控制目標。

3.3 公路隧道的質量控制

根據公路隧道建設的實踐，應將隧道開挖及初期支護質量、隧道防排水施工質量、隧道施工監控測量作為主要質量控制目標，公路隧道的質量控制必須重視以下幾個關鍵問題:(1)嚴格實施信息化施工。公路長大隧道主要按新奧法設計與施工，新奧法是一種現代先進設計與施工一體化方法，基本特征是采用現場監控、量測信息來確認和修正預設計的依據，并對隧道施工方法、斷面開挖步驟及順序、初期支護參數等進行合理調整。(2)加強隧道地質勘察，超前預報水文地質情況。為減少隧道施工的盲目性和事故發生率，保證隧道工程施工的順利進行，應對開挖工作面前方一定距離工程、水文地質條件進行驗證，及時超前預報，有的放矢地采取應對措施。預報內容是盡可能采取各種手段探明前方可能出現的坍塌、冒頂、涌水、溶洞、斷層、瓦斯等地質災害，并分析其對工程施工的影響程度。(3)安全生產，制定險情預案。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管理制度和組織管理體系，層層檢查落實，每個生產環節都要嚴格遵守國家和行業有關的安壘生產法律、法規、標準和規范，確保人員和工程安全。(4)綜合治水。隧道病害大多與水有關，隧道施工中防水、治水直接關系到工程質量和隧道的運營安全。公路隧道防排水是一項系統工程，總體上應遵循“以排為主，防、排、截、堵相結合”的綜合治理原則，對地表水、地下水妥善防治。

[1]JTJ 064－98公路工程地質勘察規范.北京:人民交通出版社，1999.

[2]孔祥金.當今山區公路邊坡治理新技術.見:中交第一公路勘察設計研究院公路勘察設計技術論文集.西安:陜西人民出版社，2002.226－229.