在平塘至天峨高(gāo)速公路(lù)上(shàng)，有(yǒu)一種神奇的(de)“黑(hēi)巧克力”——炭質岩。它遇水(shuǐ)即化(huà)，如同黑(hēi)巧克力一般絲滑。平天路(lù)究竟用了哪些手段讓它華麗(lì)變身(shēn)變成如今這(zhè)般穩定堅固、綠意盎然的(de)模樣呢(ne)？讓我們跟随美(měi)麗(lì)高(gāo)速主播一起來(lái)看(kàn)看(kàn)吧(ba)！

炭質岩

一種極不穩定的(de)膨脹軟岩，具有(yǒu)強度低(dī)、風(fēng)化(huà)快、高(gāo)壓縮性、遇水(shuǐ)崩解的(de)工(gōng)程特性。

平天路(lù)59.1公裏的(de)主線上(shàng)，炭質岩路(lù)段總長(cháng)約15公裏，含炭質岩的(de)高(gāo)邊坡有(yǒu)38處。受炭質岩影響，項目施工(gōng)進度和(hé)品質控制面臨極大挑戰。

▲昔日(rì)炭質岩路(lù)段

項目指揮部迎難而上(shàng)，充分發揮黨建引領作(zuò)用，成立“交投先鋒+攻堅突破”黨員(yuán)先鋒隊和(hé)青年(nián)突擊隊，擔當作(zuò)為(wèi)，大膽創新，結合路(lù)基、邊坡施工(gōng)實際情況制定專項施工(gōng)方案，打破炭質岩造成的(de)施工(gōng)困境，确保工(gōng)程建設進度和(hé)品質。

潛心鑽研 探索炭質岩路(lù)堤填築新工(gōng)藝

炭質岩路(lù)塹開(kāi)挖後自(zì)穩能力極差，易坍塌，炭質岩作(zuò)為(wèi)填料容易引起路(lù)基不均勻沉陷和(hé)路(lù)床翻漿等病害，因此，高(gāo)速公路(lù)項目建設過程極少将炭質岩作(zuò)為(wèi)路(lù)基填料，大多作(zuò)為(wèi)棄方。但(dàn)是棄用的(de)炭質岩一方面占用了大量的(de)土(tǔ)地(dì)，另一方面在長(cháng)期的(de)雨水(shuǐ)的(de)沖刷和(hé)風(fēng)化(huà)作(zuò)用下(xià)，狀态會發生(shēng)變化(huà)，将導緻河道(dào)淤塞，甚至可能引發滑坡等地(dì)質災害。

▲填築施工(gōng)試驗

項目指揮部貫徹落實集團公司“快、好(hǎo)、省”建設理(lǐ)念，組建技(jì)術團隊，結合項目實際開(kāi)展炭質岩的(de)路(lù)用性能及填築技(jì)術研究，通(tōng)過反複試驗，探索出一套适用于93區(qū)填築的(de)炭質岩路(lù)堤填築施工(gōng)工(gōng)藝。

1.通(tōng)過大噸位羊足碾震動碾壓、沖擊碾壓把大塊碳質泥岩壓碎，減少泥岩後期崩解帶來(lái)的(de)不穩定性和(hé)強度降低(dī)。

2.經過合理(lǐ)的(de)機(jī)械組合碾壓方式，提高(gāo)路(lù)基的(de)壓實度，減小(xiǎo)填料的(de)孔隙率，有(yǒu)效限制泥岩顆粒崩解後路(lù)基沉陷的(de)發生(shēng)。

3.采用“包邊土(tǔ)”封閉路(lù)基兩側不少于3米，有(yǒu)效防止雨水(shuǐ)進入造成泥岩的(de)二次崩解、軟化(huà)，造成路(lù)基下(xià)沉、滑移。

▲重型羊足碾沖擊碾壓

▲黃(huáng)土(tǔ)包邊

該炭質岩路(lù)堤填築施工(gōng)工(gōng)藝試驗檢測各項指标滿足設計(jì)及規範要求，特别是路(lù)基93區(qū)的(de)壓實度取得了預期的(de)效果。實施後，項目有(yǒu)效利用了347萬立方米炭質岩作(zuò)為(wèi)填料，減少了棄方，降低(dī)了對(duì)周邊環境影響，同時(shí)大幅度減少了棄土(tǔ)場(chǎng)、取土(tǔ)場(chǎng)租地(dì)、後期複墾複綠等費(fèi)用，取得了良好(hǎo)的(de)社會效益和(hé)經濟效益。

▲炭質岩路(lù)段安全通(tōng)暢

打破常規 采取炭質岩邊坡防護新手段

炭質岩極不穩定的(de)岩性給平天路(lù)炭質岩邊坡防護和(hé)綠化(huà)帶來(lái)了重大挑戰。項目指揮部迎難而上(shàng)，多次組織各參建單位召開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)會議(yì)，集思廣益，最終決定打破常規，大膽創新，通(tōng)過增加投入、引進新設備、采用新工(gōng)藝打破邊坡防護僵局。

引進履帶式高(gāo)舉錨固鑽機(jī)

為(wèi)邊坡錨杆鑽孔提供新方法

在施工(gōng)過程中，由于邊坡高(gāo)、陡，作(zuò)業(yè)面受限，腳手架搭設困難，人(rén)工(gōng)鑽孔速度慢(màn)等，導緻施工(gōng)進度緩慢(màn)，部分炭質岩邊坡防護還(hái)未完成，就出現(xiàn)開(kāi)裂甚至垮塌。為(wèi)了保證施工(gōng)安全和(hé)質量，提高(gāo)邊坡防護施工(gōng)效率，項目引進履帶式高(gāo)舉錨固鑽機(jī)，為(wèi)邊坡錨杆鑽孔提供新方法。

▲履帶式高(gāo)舉錨固鑽機(jī)

履帶式高(gāo)舉錨固鑽機(jī)融合履帶式挖掘機(jī)、起重機(jī)、鑽機(jī)三種機(jī)械的(de)結構為(wèi)一體(tǐ)，能從(cóng)容應對(duì)公路(lù)邊坡等各類地(dì)質災害防治中的(de)滑坡及危岩體(tǐ)錨固工(gōng)程，特别适合高(gāo)邊坡岩體(tǐ)錨固工(gōng)程。該鑽機(jī)支腿機(jī)構、旋轉機(jī)構和(hé)大臂舉升機(jī)構結合了起重機(jī)的(de)結構原理(lǐ)，大大提升了安全系數及靈活度，既實現(xiàn)了高(gāo)處鑽孔施工(gōng)作(zuò)業(yè)，又(yòu)保證了施工(gōng)的(de)安全；下(xià)部回轉支承、上(shàng)部回轉機(jī)構和(hé)滑架的(de)搭配應用，可多角度組合調節施工(gōng)方位，使鑽孔作(zuò)業(yè)更加靈活、方便；鑽孔系統采用自(zì)進式液壓推進技(jì)術，使用配套的(de)實施鑽具，可适應不同情況下(xià)的(de)地(dì)質打孔；通(tōng)過傳統錨固鑽機(jī)的(de)基礎上(shàng)增加了高(gāo)空作(zuò)業(yè)操作(zuò)平台，實現(xiàn)了鑽孔作(zuò)業(yè)操控全部在平台上(shàng)操作(zuò)，增強了施工(gōng)安全性。

▲高(gāo)舉錨固鑽機(jī)現(xiàn)場(chǎng)施工(gōng)

采用炭質岩邊坡“濕噴”防護新工(gōng)藝

滿足邊坡防水(shuǐ)、隔水(shuǐ)要求

項目指揮部緊扣“防水(shuǐ)第一”原則，從(cóng)隧道(dào)濕噴工(gōng)藝中得到啓發，決定采用炭質岩邊坡“濕噴”防護新工(gōng)藝。濕噴所采用的(de)機(jī)械為(wèi)隧道(dào)混凝土(tǔ)濕噴台車，其台車采用工(gōng)程底盤，四驅驅動，轉場(chǎng)靈活，能适應于路(lù)基上(shàng)各種地(dì)形；濕噴台車噴射效率高(gāo)，每小(xiǎo)時(shí)噴射混凝土(tǔ)量可達到30立方，滿足不同工(gōng)況的(de)需要；濕噴台車臂架具有(yǒu)回轉、俯仰、伸縮和(hé)噴頭擺動功能，通(tōng)過無線遙控操作(zuò)，可實現(xiàn)快速靈活噴射作(zuò)業(yè)，可操作(zuò)性高(gāo)，對(duì)于邊坡開(kāi)挖過程中出現(xiàn)凹凸不平處能很(hěn)好(hǎo)地(dì)進行封閉，破面封閉無死角。相(xiàng)較于傳統幹噴工(gōng)藝，濕噴混凝土(tǔ)工(gōng)藝極大提高(gāo)了噴坡混凝土(tǔ)的(de)質量，能夠保證混凝土(tǔ)的(de)整體(tǐ)性，減小(xiǎo)混凝土(tǔ)與邊坡接觸的(de)空隙，有(yǒu)效隔離了雨水(shuǐ)及空氣中的(de)水(shuǐ)分，從(cóng)而滿足對(duì)邊坡的(de)防水(shuǐ)、隔水(shuǐ)要求。

▲炭質岩邊坡濕噴機(jī)濕噴作(zuò)業(yè)

此外(wài)，為(wèi)了增加炭質岩邊坡的(de)穩定性，項目因地(dì)制宜采用矮擋牆、柔性擋牆、生(shēng)根擋牆、錨杆錨索框架固腳強腰，再采用植生(shēng)袋、植被砼等多種手段恢複植被，邊坡生(shēng)态治理(lǐ)成效顯著。

▲采用“濕噴”防護新工(gōng)藝效果

智能化(huà)監控 讓炭質岩邊坡養護更省心

項目指揮部在全線推廣應用高(gāo)速公路(lù)高(gāo)危邊坡信息化(huà)管理(lǐ)系統平台。該系統平台采用B/S架構設計(jì)，開(kāi)發出“廣西(xī)高(gāo)速公路(lù)災害風(fēng)險智慧雲控平台”和(hé)“邊坡衛士APP”，利用深部位移監測（固定式測斜儀）、傾角加速度計(jì)、雨量計(jì)、土(tǔ)壤水(shuǐ)分計(jì)等監測傳感器(qì)以及GNSS等位移自(zì)動監測設備，對(duì)炭質岩邊坡不同深度表面位移、深部位移、地(dì)下(xià)水(shuǐ)情況及支護結構內(nèi)力進行全面監測。當監測數據或者監測設備出現(xiàn)異常時(shí)，系統會以短信、郵件(jiàn)等功能方式進行實時(shí)在線告警提示。

▲廣西(xī)高(gāo)速公路(lù)災害風(fēng)險智慧雲控平台

▲“邊坡衛士”APP

該平台為(wèi)養護需求、養護措施提供科(kē)學的(de)決策依據，項目管理(lǐ)人(rén)員(yuán)可及時(shí)了解炭質岩邊坡安全狀态和(hé)結構性能發展趨勢，并制定具有(yǒu)針對(duì)性、及時(shí)性和(hé)高(gāo)效性的(de)預防性維護、維修與加固措施。

▲炭質岩邊坡防護、綠化(huà)效果好(hǎo)

炭質岩複雜(zá)的(de)水(shuǐ)理(lǐ)性質及力學響應機(jī)制一直是岩土(tǔ)研究的(de)重難點，依托平天路(lù)項目實體(tǐ)工(gōng)程，炭質岩的(de)路(lù)用性能及填築技(jì)術研究得到了有(yǒu)效驗證。在自(zì)治區(qū)交通(tōng)運輸廳的(de)指導下(xià)，項目指揮部參與編寫的(de)《炭質岩路(lù)基設計(jì)與施工(gōng)技(jì)術指南》已于2023年(nián)4月(yuè)發布實施，為(wèi)行業(yè)內(nèi)同類型項目施工(gōng)提供了寶貴經驗。