山區(qū)高速公路建設技術與質(zhì)量控制

王國愛(定西市交通工程質(zhì)量監(jiān)督站，甘肅 定西743000)

1 前言

在山區(qū)修建高速公路是改變山區(qū)落后面貌造福于民的工程，但是高速公路的修建必然要改變山區(qū)原有的自然環(huán)境和質(zhì)態(tài)環(huán)境，其較之于平原地區(qū)高速公路建設尤甚。因而在工程建設之初就要對山區(qū)高速公路建設地質(zhì)、山區(qū)高速公路的質(zhì)量控制做好探討和規(guī)劃。否則必然會引發(fā)一系列包括水土流失在內(nèi)的環(huán)境問題，嚴重的將引發(fā)環(huán)境災害，如滑坡、崩塌、泥石流等等，給當?shù)卦斐删薮蟮娜藛T傷亡和財產(chǎn)損失。要預防這些問題的發(fā)生必須根據(jù)工程的特點在建設之初預見到工程建設可能引發(fā)的環(huán)境問題，在工程設計施工中采取有效措施加以預防，把山區(qū)高速公路真正建成綠色之路、環(huán)保之路、福民之路。

2 山區(qū)高速公路工程建設的特點

1）高填深切路基較普遍。由于山區(qū)山高谷深、地勢起伏大，不利于路線的布設，不可避免產(chǎn)生高填深挖路段。

2）地質(zhì)、水文、氣候條件復雜。山區(qū)是地質(zhì)構造運動活動區(qū)，其地質(zhì)條件一般較為復雜，地質(zhì)災害多發(fā),常見的有滑坡、泥石流、崩塌、巖堆、順層、巖溶等地質(zhì)災害；水文方面存在著地下暗河、承壓水、巖溶水等不良水文地質(zhì)；山區(qū)氣候復雜、變化大，霧多、濕重，還存在著冰凍、大暴雨、連陰雨、冰雹、大風等災害性氣候。

3)彎、坡、斜橋和高架橋梁眾多,長大隧道明顯增多。高速公路技術指標要求高,要克服地形高差的影響,彎、坡、斜橋和高架橋梁以及隧道設置一般較多，且所占比例較大。

4)防護工程數(shù)量大,型式多,高邊坡防護需要綜合采用多項防護技術。山區(qū)河流洪水猛、流速大、沖刷兇、水位漲落和河彎沖高的幅度都很大。

3 山區(qū)高速公路施工技術

山區(qū)要建設一條兼顧交通、環(huán)保、生態(tài)等方面要求的高標準的山區(qū)高速公路，應該重視和加強地質(zhì)工作。地質(zhì)工作應貫穿于設計、施工和運營的全過程。對地質(zhì)現(xiàn)象和規(guī)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，根據(jù)不同階段應采取不同的方法和手段。

3.1 勘察設計階段

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)境進行改造，應該認識地質(zhì)規(guī)律，尊重地質(zhì)規(guī)律，在設計中充分考慮地質(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，并且為施工和運營提供良好的條件。

3.2 選線階段

全面分析路線方案的優(yōu)劣.山區(qū)公路選線不同于微丘、丘陵地區(qū)選線，山區(qū)溝壑縱橫，路線可選擇方案較多，在眾多方案中，設計人員必須結合地形、地質(zhì)、水文條件、環(huán)境保護、工程造價、社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展等各方面綜合研究。其包括：越嶺隧道長度、標高和縱坡的關系；隧道長度與沖溝布線的關系；短隧道與深切方；沿河路基、擋墻、和橋的比選；高路堤和高架橋的比選；整體式路基和分離式路基的比選以及其他方面等。

山區(qū)選線要加強環(huán)保意識，切實做好水土保持，注意保護原有綠色植物，最大限度地利用區(qū)域內(nèi)原有林木，同時使用人工栽培辦法，在沿線重建綠色生物環(huán)境。并對居民集聚區(qū)根據(jù)防噪要求設置必要的隔音墻、防護林等措施以降低噪音和振動對環(huán)境的影響。

3.3 施工圖設計階段

通過初步設計階段的各種地質(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。本階段應詳查工點地質(zhì)（橋位、隧道、深路塹、高填路堤、陡坡路堤、支擋構造物），進行重要工點地質(zhì)圖測繪。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。必須加強空路塹和陡路堤、斜坡路堤、支檔構造物等路基方面工點的勘察，特別是高邊坡和不良地質(zhì)體的勘察和預測。

3.4 施工階段

施工階段應遵循信息化施工、補充勘察、動態(tài)設計原則。由于地質(zhì)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(qū)）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(zhì)條件。在施工期間，可以進行補充勘察，如對巖溶發(fā)育區(qū)或巖性差異大的場地逐樁鉆探，對原進場困難場地通過施工便道進場鉆探，補充勘察施工中發(fā)現(xiàn)的新地質(zhì)問題。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。

4 山區(qū)高速公路的質(zhì)量控制

4.1 施工便道

施工便道作為高速公路建設施工準備階段的重要環(huán)節(jié)，它將對主體工程的總體思路、施工組織、安全、進度、成本起到關鍵性作用，其服務功能的匹配度與完備性，直接影響到施工進程中各種生產(chǎn)要素輸入與輸出的流通程度。施工便道的方案要總體規(guī)劃、綜合考慮、反復比選、優(yōu)化線路，擬定最安全、最經(jīng)濟、最便捷的施工便道;施工便道的施工要“大投入、快動作、齊配套”，即投入充分的生產(chǎn)要素，盡快拉通便道，完善安全配套設施，為后續(xù)主體工程施工創(chuàng)造良好的生產(chǎn)環(huán)境。

4.2 高填路堤

公路路基是路面的基礎，它承受著本身巖土自重和路面自重以及由路面?zhèn)鬟f而來的行車荷載，所以路基是公路的承重。路基是線形結構物，由于自然地面起伏不勻，標高不同，路基的布置和標高，必需根據(jù)路線平、縱、橫的設計而定，從而為路面提供具有足夠?qū)挾鹊钠秸?。堅固的路基，不僅是路面強度與穩(wěn)定性的保證，而且能為減薄路面厚度創(chuàng)造有利條件。

由于路基在公路中的重要作用，山區(qū)高速公路路基設計中，除要求路基有正確、合理的斷面尺寸外，還應滿足以下要求：具有足夠的整體穩(wěn)定性；具有足夠的強度；具有足夠的水一溫穩(wěn)定性。

4.3 橋梁工程

橋梁施工控制是確保橋梁施工宏觀質(zhì)量的關鍵措施之一，也是橋梁建設的安全保證。橋梁的施工控制是一個施工→量測→判別→修正→預報→施工的循環(huán)過程,施工控制的最基本要求是確保施工中結構物的安全，其次必須保證結構物的外形和內(nèi)力狀態(tài)符合設計要求。影響橋梁施工控制的因素主要有結構參數(shù)、施工工藝、施工監(jiān)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。所以，必須建立完善、有效的控制系統(tǒng)才能達到預期的控制目標。一個完善的施工控制系統(tǒng)應包括施工控制管理、結構狀態(tài)監(jiān)測和施工現(xiàn)場控制分系統(tǒng)，施工控制的內(nèi)容是結構變形控制、結構應力控制和結構穩(wěn)定性控制。

4.4 隧道工程

根據(jù)公路隧道建設的實踐，應將隧道開挖及初期支護質(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，公路隧道的質(zhì)量控制必須重視以下幾個關鍵問題。

1）實施信息化施工。公路長大隧道主要按新奧法設計與施工，采用現(xiàn)場監(jiān)控、量測信息來確認和修正預設計的依據(jù)，并對隧道施工方法、斷面開挖步驟及順序、初期支護參數(shù)等進行合理調(diào)整。

2）加強隧道地質(zhì)勘察,超前預報水文地質(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行,應對開挖工作面前方一定距離工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件進行驗證,及時超前預報,有的放矢地采取應對措施。

3）安全生產(chǎn),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(chǎn)管理制度和組織管理體系,層層檢查落實,每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都要嚴格遵守國家和行業(yè)有關的安全生產(chǎn)法律、法規(guī)、標準和規(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,隧道施工中防水、治水直接關系到工程質(zhì)量和隧道的運營安全。公路隧道防排水是一項系統(tǒng)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。

5 結論

山區(qū)高速公路具有鮮明的特點，相應地把這些工程技術難點作為質(zhì)量監(jiān)督工作的重點。在路基工程方面，注意了高填深切等關鍵部位的質(zhì)量控制；長大隧道工程方面主要抓了開挖、防水、支護工程的質(zhì)量控制；橋梁工程著重在預應力、混凝土、鋼筋工程及樁基、地基承載力的質(zhì)量控制，抓了不同結構的加載程序；對高邊坡防護著重注意了超前的意識；在環(huán)境保護方面引進了環(huán)境工程監(jiān)理。只要我們掌握了山區(qū)高速公路建設的特點，就可以合理安排設計、施工與監(jiān)理,確保工程結構合理，施工工藝及方法正確,監(jiān)理作到心中有數(shù)，使工程質(zhì)量得以保證和達到標準。

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