高速公路路基施工工程风险管理分析

2022-10-18黄志雄

黑龙江交通科技 2022年10期

黄志雄

(广东冠粤路桥有限公司，广东广州 511400)

0 引言

高速公路建设质量主要由路基施工质量决定，考虑到影响路基施工质量的因素较多，现场路基施工风险识别及管控措施的开展就极其重要。广东省内路基多为软土构造，一些特殊路段的路基施工风险具备较大的不确定性，且风险评估所需要的信息数据采集往往较为欠缺，施工单位需要加强路及风险管理重视程度，完善风险应对措施，在事前将路基灾害进行规避或转移。风险管理是路基施工中的重要组成部分，科学合理的路基风险防治能够提升高速公路项目的社会经济效益。

1 路基施工风险概述

1.1 路基施工主要问题

高速公路路基依据横断面形式的不同可分为以下类别：填挖结合路基、填方路基、挖方路基，路基横断面主要由工程地质、地形、水文生态环境、设计技术要求等因素决定，其决定了路基边坡防护类别、施工工艺、填料选取，路基施工质量问题受到多方面风险因素影响。

(1)沉降

路基沉降主要包括路堤下陷、地基陷落两个类型，表现为不均匀性。其中地基陷落是填筑材料施工顺序不恰当、填料选取不科学、压实度欠缺所造成的；路堤下陷则是在一些软土等特殊路基处的未经过加固处理所造成的。影响路基沉降的风险因素包括水文地质环境、气候等，水体是造成路基沉降的绝对因素。

(2)滑塌

边坡滑塌则包括路堑边坡、路堤边坡滑塌，路堤边坡滑塌则会在路堤上部造成裂缝病害，坡脚也会产生土方堆积现象。路堤边坡滑塌诱发因素包括以下几类：路堤边坡底部存在松土、淤泥；周围陡坡衔接处没有设置台阶；路堤填筑材料未合理选取，且路堤边坡坡度较大，现场没有及时开展防护处理；路堤坡脚、坡顶没有做好排水措施，地表径流渗入路堤内部。路堑边坡滑塌则主要由以下因素造成：爆破过程中采取的用药量不合理，路堑岩体结构产生了一定程度破坏；边坡坡面、坡顶的排水不通畅，水分极容易渗入内部；路堑坡顶存在质量较大的杂物；地下水较为丰富，造成坡体强度软化[1-3]。

(3)裂缝

路基裂缝产生原因较多，路基纵向裂缝产生因素如下：填挖路段路基施工没有采取分层分阶段压实处理；路基表层清理程度不佳，路基底部软弱层结构没有进行加固处理；路基填筑材料的透水性、水稳性差异性较大，且施工中采取了不恰当的纵向分幅技术。路基横向裂缝产生因素：路基填料的塑性指数大于25或者液限大于50；路基上覆填料的厚度及平整度具有较大差异性；不同类别回填材料施工在同一层。

(4)压实度

路基压实度欠缺主要由以下因素造成：路基施工碾压机械选取不合理；现场碾压遍数不足，碾压方式不正确；填料含水量不在最佳含水量一定允许范围内；填料回填中的松铺厚度偏大；紧前层翻浆或表面松散未经处理；回填填料中，采取了不同类别的材料进行了混填；填料的级配不合理，其中存在较多的难以压实且颗粒较大的成分[1]。

1.2 风险管理

路基施工风险管理为施工单位对路基施工中容易出现的多类型风险进行有效识别、分析、评估的过程，路基风险管理需要贯穿于整个施工阶段，施工单位需要采取组织管理、技术经济等必要措施进行有效风险处治，最终实现路基施工工程成本最小、社会经济效益最大的目标。路基工程风险管理主要分为以下五个阶段：风险识别、风险估计、风险评价、风险应对、风险监控，整体表现为连续、动态、循环的管理体系，如图1所示。

图1 风险管理过程示意图

路基施工风险管理首先需要开展风险识别，该过程具备连续性、繁杂、系统综合化的特点，风险识别要对影响路基施工质量安全的对类型因素进行事先判断，继而编制风险清单。路基施工风险识别需要借鉴类似相关工程的风险清单，风险识别需要依照全面到针对、整体至局部的原则，从整体上对本项目可能存在的风险进行识别，之后进行结构分解，对风险进行具体化辨识。风险识别流程图如图2所示[2]。

图2 风险识别流程

风险估计则需要对风险产生的概率及风险危害程度进行分析，为后续风险评价提供支撑，风险估计流程如图3所示，风险估计能够直接决定后续评价和应对的效果；风险评价则需要确定评价标准，判定风险事件的发生水平，评估该事件是否可接受，评价过程能够有效排序不通风险事件，有助于合理风险措施的制定；风险应对和监控则需要动态化开展，风险评价是对风险管理的效果进行评定，包括蒙特卡洛法、层次分析法、风险矩阵法、模糊综合评价法等。

图3 风险估计流程

2 工程简介

广东省龙川至怀集公路是汕头至昆明高速公路的重要路段，对完善、优化广东省北部地区公路网布局具有十分重要的作用。项目施工标段为TJ32合同段，路线位于清远市清新区浸潭镇境内，项目路线位于广东北部山区，主线起讫桩号为K276+915～K288+000，主线线路全长11.085 km，双向四车道，设计时速100 km/h，沿线存在大范围的软土地基，地下水丰富，整体式路基宽宽26 m，路基各部分组成为:行车道宽2×2×3.75 m、硬路肩宽2×3.0 m(含右侧路缘带宽2×0.5 m)、中间带宽3.5 m(中央分隔带宽2.0 m、左侧路缘带宽2×0.75 m)、土路肩宽2×0.75 m。分离式路基宽度为13 m，其中：行车道宽2×3.75 m，左、右硬路肩宽分别为3.0 m和1.0 m(含左、右侧路缘带宽分别为0.5 m、0.5 m)，土路肩宽2×0.75 m，路基挖方约211.5万m3、路基填方约250.8万m3，其中路基填筑施工安排工期420 d，填筑材料软土，平均填筑高度5～7 m，工期紧任务重，施工中必须合理组织，统筹兼顾，合理安排机械设备，确保工期[3]。

3 风险管控分析

项目合同段内工程量较大，存在涵洞、路基、桥梁，且地形地质环境复杂，现场施工空间有限，全合同段按“分段实施，突出重点，合理安排，统筹兼顾”的总体思路进行快速有序施工，项目路基施工中风险因素如表1所示。

表1 路基施工风险因素统计

3.1 准备阶段

施工准备阶段需要修筑施工便道，确保施工有序、均衡，便道方案需要满足机械、材料的运输要求。开工前需要编制施工方案，减少周围生态破坏，做好路基施工临时排水；路基施工尽量避开降雨时段，降雨期间需要派专人进行路基施工现场的巡视；施工取土、弃土场需要完善水土保持措施。

3.2 施工过程

路基填筑施工阶段需要清理软土基底，采取分层水平填筑，纵向分段有序施工，压实厚度小于250 mm，虚铺厚度小于300 mm。项目K283+500～K283+656段采取塑料排水板堆载预压进行软土路基处理，如图4所示，其中，软土地基平均深度为6 m，填筑高度为5-6.5 m。施工采取B型排水板布置形式为正方形，间距1.1 m，性能指标如表2所示。塑料排水板的平面布置偏差小于70 mm，套管垂直度偏差则小于1.5%，砂垫层以上外露大于200 mm；排水板回带根数小于总根数5%，砂垫层内需要包括部分长度的排水板，且排水板打设钻孔需要用砂填满；塑料排水管采取振动插板机施工，该设备具备自动监测深度的功能，断面底板标高则需要通过试插(距离1.1 m)判断。塑料排水板施工工艺流程如图5所示[4]。

图4 塑料排水板堆载预压示意图

表2 排水板性能指标

图5 塑料排水板施工工艺流程

3.3 实施效果

现场路基填筑施工中选取二个断面(K283+600、K283+650)开展沉降监测，经过长时间的数据采集，获取图6所示沉降量随时间变化曲线，结果表明，沉降曲线在塑料排水板打设之后、堆载预压前随时间的变化较为平缓，沉降曲线在堆载预压开始之后则变得较陡，路基总沉降量小于200 mm，满足规范沉降允许要求，施工风险控制效果较好。