攻坚突破｜平天高速如何啃下工地“黑巧克力”？
来源: 广西壮族自治区交通运输厅 >发布时间：2023-12-17 作者：佚名
炭质岩是极不稳定的膨胀软岩
土质开挖后
遇风易风化、遇水易崩解
被喻为工地“黑巧克力”
受炭质岩影响
项目施工进度和品质控制
面临极大挑战
高速公路的每一次延伸
都意味着克服新的挑战
解决新的困难
平塘至天峨高速公路（以下简称平天高速）位于广西丘陵与云贵高原的过渡地带，沿线群峰林立、沟壑纵横，工程施工难度大。在平天高速59.1公里的主线上，炭质岩路段总长约15公里，含炭质岩的高边坡有38处。
为确保工程建设进度和品质，项目指挥部迎难而上，成立“交投先锋+攻坚突破”党员先锋队和青年突击队，担当作为，大胆创新，结合路基、边坡和隧道施工实际情况制定专项施工方案，打破炭质岩造成的施工困境。
潜心钻研
探索炭质岩路堤填筑新工艺
在炭质岩分布密集区建设高速公路，将产生大量的炭质岩废弃石料。如果这些弃料被堆放一旁无法利用，不但占用大量的土地，还容易在长期的雨水的冲刷和风化作用下发生状态变化，导致淤塞河道，甚至可能引发滑坡等地质灾害。
填筑施工试验。
项目指挥部贯彻落实广西交通投资集团“快、好、省”建设理念，组建技术团队，结合项目实际开展炭质岩的路用性能及填筑技术研究，通过反复试验，探索出一套适用于93区填筑的炭质岩路堤填筑施工工艺，一方面能够减少泥岩后期崩解带来的不稳定性和强度降低；再经过合理的机械组合碾压方式，提高路基的压实度，有效限制泥岩颗粒崩解后路基沉陷的发生。另一方面，采用“包边土”封闭路基两侧不少于3米，有效防止雨水进入造成泥岩的二次崩解、软化，引发路基下沉、滑移。该工艺实施后效果良好，特别是路基93区的压实度取得了预期的效果，实现变废为宝。
重型羊足碾冲击碾压。
项目通过优化施工工艺，有效利用了347万立方米炭质岩作为填料，同时大幅度减少了弃土场、取土场租地，后期复垦复绿等费用，取得了良好的经济效益和社会效益。
打破常规
采取炭质岩边坡防护新手段
由于炭质岩的岩性极不稳定，如何做好长达10多公里的炭质岩边坡防护和绿化，给项目建设带来重大挑战。为解决炭质岩边坡防护问题，项目指挥部多次组织各参建单位召开现场会议，集思广益，通过增加投入、引进新设备、采用新工艺打破边坡防护僵局。
履带式高举锚固钻机。
在施工过程中，由于边坡高、陡，作业面受限，脚手架搭设困难，人工钻孔速度慢等，导致施工进度缓慢，部分碳质泥岩边坡防护还未完成，就出现边坡开裂甚至垮塌。为了保证施工安全和质量，提高边坡防护施工效率，项目引进履带式高举锚固钻机，为边坡锚杆钻孔提供新方法。
高举锚固钻机现场施工。
履带式高举锚固钻机将履带式挖掘机、起重机、钻机三种机械结构融为一体，能从容应对公路边坡等各类地质灾害防治中的滑坡及危岩体锚固工程，特别适合高边坡岩体锚固工程，既能更加灵活、方便实现钻孔作业，又能增强施工的安全性。
在混凝土喷射工艺方面，项目指挥部紧扣“防水第一”原则，从隧道湿喷工艺中得到启发，采用炭质岩边坡“湿喷”防护新工艺。湿喷所采用的机械为隧道混凝土湿喷台车，每小时喷射混凝土量可达到30立方米，满足不同工况的需要。
炭质岩边坡湿喷机。
相较于传统干喷工艺，湿喷砼工艺极大地提高了喷坡混凝土的质量，能够保证混凝土的整体性，减小混凝土与边坡接触的空隙，有效隔离了雨水及空气中的水分，从而满足对边坡的防水、隔水要求。
此外，为了增加炭质岩边坡的稳定性，项目因地制宜采用矮挡墙、柔性挡墙、生根挡墙、锚杆锚索框架固脚强腰，再采用植生袋、植被砼等多种手段恢复植被，边坡生态治理成效显著。
智能化监控
让炭质岩边坡养护更省心
项目指挥部在全线推广应用高速公路高危边坡信息化管理系统平台。该系统平台采用B/S架构设计，开发出“广西高速公路灾害风险智慧云控平台”和“边坡卫士APP”，利用深部位移监测（固定式测斜仪）、倾角加速度计、雨量计、土壤水分计等监测传感器以及GNSS等位移自动监测设备，对炭质岩边坡不同深度表面位移、深部位移、地下水情况及支护结构内力进行全面监测。当监测数据或者监测设备出现异常时，系统会以短信、邮件等功能方式进行实时在线告警提示。
智能监测设备。
通过该平台，管理人员可及时了解炭质岩边坡安全状态和结构性能发展趋势，为确定养护措施提供科学决策依据。
炭质岩复杂的水理性质及力学响应机制一直是岩土研究的重难点，依托本项目实体工程，炭质岩的路用性能及填筑技术研究得到有效验证，在自治区交通运输厅的指导下，项目指挥部参与编写的《炭质页岩路基设计与施工技术指南》已于2023年4月发布实施，为行业内同类型项目施工提供宝贵经验。
截至目前
平天高速项目年度投资完成100%
所有工程已全部完成
缺陷隐患排查整改工作已基本完成
并顺利通过交工验收
即将正式通车！
文字｜朱灵
图片｜广西交通投资集团
原文链接：http://jtt.gxzf.gov.cn/xwdt/zwxmtxx/t17603678.shtml
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