山区高速公路建设技术与质量控制

王国爱(定西市交通工程质量监督站，甘肃 定西743000)

1 前言

在山区修建高速公路是改变山区落后面貌造福于民的工程，但是高速公路的修建必然要改变山区原有的自然环境和质态环境，其较之于平原地区高速公路建设尤甚。因而在工程建设之初就要对山区高速公路建设地质、山区高速公路的质量控制做好探讨和规划。否则必然会引发一系列包括水土流失在内的环境问题，严重的将引发环境灾害，如滑坡、崩塌、泥石流等等，给当地造成巨大的人员伤亡和财产损失。要预防这些问题的发生必须根据工程的特点在建设之初预见到工程建设可能引发的环境问题，在工程设计施工中采取有效措施加以预防，把山区高速公路真正建成绿色之路、环保之路、福民之路。

2 山区高速公路工程建设的特点

1）高填深切路基较普遍。由于山区山高谷深、地势起伏大，不利于路线的布设，不可避免产生高填深挖路段。

2）地质、水文、气候条件复杂。山区是地质构造运动活动区，其地质条件一般较为复杂，地质灾害多发,常见的有滑坡、泥石流、崩塌、岩堆、顺层、岩溶等地质灾害；水文方面存在着地下暗河、承压水、岩溶水等不良水文地质；山区气候复杂、变化大，雾多、湿重，还存在着冰冻、大暴雨、连阴雨、冰雹、大风等灾害性气候。

3)弯、坡、斜桥和高架桥梁众多,长大隧道明显增多。高速公路技术指标要求高,要克服地形高差的影响,弯、坡、斜桥和高架桥梁以及隧道设置一般较多，且所占比例较大。

4)防护工程数量大,型式多,高边坡防护需要综合采用多项防护技术。山区河流洪水猛、流速大、冲刷凶、水位涨落和河弯冲高的幅度都很大。

3 山区高速公路施工技术

山区要建设一条兼顾交通、环保、生态等方面要求的高标准的山区高速公路，应该重视和加强地质工作。地质工作应贯穿于设计、施工和运营的全过程。对地质现象和规律的认识（岩土工程勘察工作）是由面到线、由线到点、由表及里、由粗到细、由宏观到微观，逐步深入的，根据不同阶段应采取不同的方法和手段。

3.1 勘察设计阶段

地质条件是客观存在的，山区高速公路在自然地质环境中穿行，并对地质环境进行改造，应该认识地质规律，尊重地质规律，在设计中充分考虑地质因素，遵循地质原则，从源头上尽量减少山区高速公路对自然环境的破坏，并且为施工和运营提供良好的条件。

3.2 选线阶段

全面分析路线方案的优劣.山区公路选线不同于微丘、丘陵地区选线，山区沟壑纵横，路线可选择方案较多，在众多方案中，设计人员必须结合地形、地质、水文条件、环境保护、工程造价、社会经济的可持续发展等各方面综合研究。其包括：越岭隧道长度、标高和纵坡的关系；隧道长度与冲沟布线的关系；短隧道与深切方；沿河路基、挡墙、和桥的比选；高路堤和高架桥的比选；整体式路基和分离式路基的比选以及其他方面等。

山区选线要加强环保意识，切实做好水土保持，注意保护原有绿色植物，最大限度地利用区域内原有林木，同时使用人工栽培办法，在沿线重建绿色生物环境。并对居民集聚区根据防噪要求设置必要的隔音墙、防护林等措施以降低噪音和振动对环境的影响。

3.3 施工图设计阶段

通过初步设计阶段的各种地质工作，已经基本查明路沿线的地质条件，但是工作深度和广度还不够。本阶段应详查工点地质（桥位、隧道、深路堑、高填路堤、陡坡路堤、支挡构造物），进行重要工点地质图测绘。采用调查、测绘、槽探、坑探、钻探、物探等综合勘察手段。查明场地岩土体组成、性质、分布以及风化层、不良地质、特殊性岩土等工程地质条件在路线纵横方向的变化。必须加强空路堑和陡路堤、斜坡路堤、支档构造物等路基方面工点的勘察，特别是高边坡和不良地质体的勘察和预测。

3.4 施工阶段

施工阶段应遵循信息化施工、补充勘察、动态设计原则。由于地质条件的复杂性和勘察周期的制约，有些复杂场地（岩溶、破碎带、岩性纵横向差异大的地区）或地形困难场地（陡坡、鱼塘等）在设计阶段难以布置充分的勘察工作量，无法查清场地详细工程地质条件。在施工期间，可以进行补充勘察，如对岩溶发育区或岩性差异大的场地逐桩钻探，对原进场困难场地通过施工便道进场钻探，补充勘察施工中发现的新地质问题。应该把施工期间的勘察工作视作设计期间勘察工作的重要补充。

4 山区高速公路的质量控制

4.1 施工便道

施工便道作为高速公路建设施工准备阶段的重要环节，它将对主体工程的总体思路、施工组织、安全、进度、成本起到关键性作用，其服务功能的匹配度与完备性，直接影响到施工进程中各种生产要素输入与输出的流通程度。施工便道的方案要总体规划、综合考虑、反复比选、优化线路，拟定最安全、最经济、最便捷的施工便道;施工便道的施工要“大投入、快动作、齐配套”，即投入充分的生产要素，尽快拉通便道，完善安全配套设施，为后续主体工程施工创造良好的生产环境。

4.2 高填路堤

公路路基是路面的基础，它承受着本身岩土自重和路面自重以及由路面传递而来的行车荷载，所以路基是公路的承重。路基是线形结构物，由于自然地面起伏不匀，标高不同，路基的布置和标高，必需根据路线平、纵、横的设计而定，从而为路面提供具有足够宽度的平整基面。坚固的路基，不仅是路面强度与稳定性的保证，而且能为减薄路面厚度创造有利条件。

由于路基在公路中的重要作用，山区高速公路路基设计中，除要求路基有正确、合理的断面尺寸外，还应满足以下要求：具有足够的整体稳定性；具有足够的强度；具有足够的水一温稳定性。

4.3 桥梁工程

桥梁施工控制是确保桥梁施工宏观质量的关键措施之一，也是桥梁建设的安全保证。桥梁的施工控制是一个施工→量测→判别→修正→预报→施工的循环过程,施工控制的最基本要求是确保施工中结构物的安全，其次必须保证结构物的外形和内力状态符合设计要求。影响桥梁施工控制的因素主要有结构参数、施工工艺、施工监测、结构分析计算模型、温度变化、材料收缩与徐变、施工管理等。所以，必须建立完善、有效的控制系统才能达到预期的控制目标。一个完善的施工控制系统应包括施工控制管理、结构状态监测和施工现场控制分系统，施工控制的内容是结构变形控制、结构应力控制和结构稳定性控制。

4.4 隧道工程

根据公路隧道建设的实践，应将隧道开挖及初期支护质量、隧道防排水施工质量、隧道施工监控测量作为主要质量控制目标，公路隧道的质量控制必须重视以下几个关键问题。

1）实施信息化施工。公路长大隧道主要按新奥法设计与施工，采用现场监控、量测信息来确认和修正预设计的依据，并对隧道施工方法、断面开挖步骤及顺序、初期支护参数等进行合理调整。

2）加强隧道地质勘察,超前预报水文地质情况。为减少隧道施工的盲目性和事故发生率,保证隧道工程施工的顺利进行,应对开挖工作面前方一定距离工程地质、水文地质条件进行验证,及时超前预报,有的放矢地采取应对措施。

3）安全生产,制定险情预案。隧道是具有一定危险性的地下工程,必须建立健全一系列安全生产管理制度和组织管理体系,层层检查落实,每个生产环节都要严格遵守国家和行业有关的安全生产法律、法规、标准和规范,确保人员和工程安全。

4）综合治水。隧道病害大多与水有关,隧道施工中防水、治水直接关系到工程质量和隧道的运营安全。公路隧道防排水是一项系统工程,总体上应遵循“以排为主,防、排、截、堵相结合”的综合治理原则。

5 结论

山区高速公路具有鲜明的特点，相应地把这些工程技术难点作为质量监督工作的重点。在路基工程方面，注意了高填深切等关键部位的质量控制；长大隧道工程方面主要抓了开挖、防水、支护工程的质量控制；桥梁工程着重在预应力、混凝土、钢筋工程及桩基、地基承载力的质量控制，抓了不同结构的加载程序；对高边坡防护着重注意了超前的意识；在环境保护方面引进了环境工程监理。只要我们掌握了山区高速公路建设的特点，就可以合理安排设计、施工与监理,确保工程结构合理，施工工艺及方法正确,监理作到心中有数，使工程质量得以保证和达到标准。

[1]陈谦应.山区公路路基稳定理论与实践[M].北京：人民交通出版社,2005,12.

[2]周旭,刘义虎,傅波.山区高速公路施工组织设计研究[J].中南公路工程,2005,(1).174-177.

[3]交通部公路科学研究所.TGF80-1-2004公路工程质量检验评定标准(第二册)[S].北京：人民交通出版社,2004.

[4]高速公路丛书编委会.高速公路规划与设计[M].北京：人民交通出版社,1998.

[5]JTJ064-98.公路工程地质勘察规范[S].北京：人民交通出版社,1999.

[6]霍明.建设生态公路考虑的几个问题[A].中交第一公路勘察设计研究院,公路勘察设计技术论文集.西安：陕西人民出版社,2002：1-8.