高速公路路塹高邊坡施工中安全風險的防范
——以丹阿公路工程為例

董春明

(大慶市勵豐工程監理有限公司，黑龍江 大慶 163000)

1 工程簡介

1.1 工程基本情況

以國道丹阿公路雞西至穆棱段A3標段為例，路線全長51.478 km，邊坡高度為35 m。此勘察孔深范圍內未見地下水存在，在加強地表排水情況下，初步認定不易產生滑坡地質災害。但是，開挖后，由于受到連續降雨或特大暴雨的影響，極易引發山體滑坡。基于此，應加強對施工安全風險的評價，制定風險控制措施。

1.2 路塹邊坡工程的地質概況

項目區域位于完達山、張廣才嶺與老爺嶺的交匯地帶，屬低山邊緣到河谷的過渡地帶，丘陵漫崗地形，地表植被多以耕地為主，海拔高度在170～380 m。由于雞西市高低相間的地貌特征，路線起伏相對較大。根據已有資料綜合分析，路線地層分布簡單，覆蓋層為第四系全新統殘坡積地層(Q4el+dl)，主要為黏性土層及砂礫石，基巖為砂巖、玄武巖、花崗巖等[1]。根據自然地理和地表水的分布特點，沿線劃分為低山丘陵區和山前平原區。地下水主要以潛水和上層滯水為主。低山丘陵地帶上部為黏性土，砂、礫石層厚度較小，且基巖又為隔水層，加之多年礦區采空，使地下水流失，造成地下水相當匱乏。

2 高邊坡施工風險分析

高速公路建設過程中需要對山體開挖建路，所以經常出現高邊坡現象，但在施工因素的影響下容易對原有的地質平衡造成影響，如果施工人員無法采取有效的應對措施，極易加重其風險程度。在開挖過程中，邊坡的深層變化比較嚴重，極容易造成變形現象，很難維持其穩定狀態。滑坡和坍塌現象經常出現，極容易波及到其他區域。淺層變形現象也比較常見[2]，不可能避免滑坡和坍塌風險，其破壞力為6～7 m。在風化現象影響下，由于降雨的出現，極容易造成坡面變形。所以必須強化施工過程中的安全意識，采取科學的風險控制措施，來促進施工活動的順利進行。

3 高速公路路塹高邊坡施工安全風險防范措施

3.1 有效鑒別施工安全風險

要促進高邊坡施工的順利進行，工作人員應加強對以往經驗的融合，通過實地考察，落實安全風險因素的鑒別工作。高邊坡施工存在著較多的影響因素，如幾何形態、地質構造、降雨因素等。借助有效的風險識別方法，不斷提高設計方案的準確性。要采取靈活可行的方法，如詢問法、實地調查法、安全檢查表法等。

高度重視環境因素危險源的辨識，制訂、監督施工安全、環保措施，加強安全應急救援預案的編制，并配備專業的應急救援人員、器材設備，促進組織演練活動的順利實施[3]。加強對項目的全面檢查，深入分析和總結存在的問題，制定有針對性的預防措施，反復驗證實施效果。開展信息收集、整理和反饋工作，第一時間向上級部門匯報。

3.2 評估路塹高邊坡的安全風險

在開挖原因和預應力錨索施工等因素的影響下，該工程最終確定為Ⅲ級風險。由于風化的出現，可擴大粉砂巖的裂縫狀態，而且由于天氣惡劣，極容易引發坍塌事故。所以，雨水對坡體的影響是造成安全風險的重要表現[4]，在雨量增加的影響下不可避免地會發生滑坡和坍塌事故。應加強信息技術的應用，加強動態設計，在檢測到危險情況后，無需開挖，應借助回填反壓來應對第4級坡的坍塌事故，結合五、六級進行加固。應加強對預應力錨索框架格梁的應用，確保良好的加固效果。

3.3 模擬邊坡施工中的安全穩定性數值

根據邊坡的穩定性，加強對有限元強度折算法的應用，為數值的模擬分析提供依據。借助ABAQUS有限元軟件，順利獲取計算模型，模擬化分析該工程的實際進度。在第一至三級邊坡施工過程中，應加強對安全性的分析。

首先，無支護時的施工情況。在第三級邊坡施工后，縱向數值應滿足要求的1.05[5]。在施工環境中，設備對機械振動的影響極容易產生失穩風險，見圖1。

圖1 穩定安全系數的曲線變化Fig.1 Change of the buckling safety factor curve

其次，有支護時的施工。與沒有支護的作用下進行對比，穩定安全系數至少增長了10%，有效控制了失穩風險，見圖2。

圖2 穩定安全系數的曲線變化Fig.2 Change of the buckling safety factor curve

如果土體被軟化10%時，影響程度并不大，但土體被軟化到20%那就難以避免邊坡失穩的風險。

3.4 控制邊坡施工安全風險

施工工序的設計。第一級坡開挖時，要控制邊坡變形規模，高度重視開挖速度，要在邊坡有一定的穩定性時再開挖。第三級邊坡開挖時，要防止失穩現象出現，要加強對第四級邊坡的預應力錨索。

3.5 加大風險控制力度

做好施工方案細節的調整。如果風險等級較低，應同時開展開挖和支護工作，遵循自上而下的原則，促進開挖活動的順利進行。但在風險增加情況下，應驗算其穩定性，以此來調整施工工作。

為提高風險源的管控措施，應結合針對性原則，促進安全技術交底工作的順利進行。構建工程項目施工安全重大危險源臺賬，嚴格監督和管理重大危險源[6]。主動公示該工程項目的施工安全重大危險源，加強對動態化管理方式的應用，不斷提高重大危險源的管理水平。