高速公路高邊坡塌方處治及穩(wěn)定狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)探討

鐘鑑方 楊雋

摘要：高速公路高路塹邊坡塌方，容易造成車毀人亡較大的安全事故和財(cái)產(chǎn)損失，本文通過實(shí)例論述高邊坡塌方的處治方案及如何建立安全預(yù)警、遠(yuǎn)程實(shí)施檢測邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：邊坡;處治;穩(wěn)定;監(jiān)控

贛定高速公路是江西省“十五”期間的重點(diǎn)工程項(xiàng)目，是江西省第一條地方投資修建的高速公路。路線起于南康市龍嶺鎮(zhèn)，止于定南縣老城野豬塘，與廣東省的粵贛高速公路相連。2004年7月建成通車。路線全長126.558km。該路線龍南、定南境內(nèi)處于山嶺重丘區(qū)，路線走向經(jīng)過較多海拔較高的山，造成較多的深挖路塹，設(shè)計(jì)邊坡較陡，防護(hù)形式較簡單。經(jīng)過十多年的運(yùn)營，防護(hù)工程受到自然氣候雨水、風(fēng)蝕等的影響，出現(xiàn)較多的邊坡塌方病害。給行車安全帶來較嚴(yán)重的安全隱患。

1.塌方處治實(shí)例

2016年3月23日贛定高速公路K3129+950受強(qiáng)降雨影響發(fā)生塌方。造成一輛大貨車被埋，高速公路中斷，1人死亡的事故。因?yàn)樵撀范问荊45大廣高速國家高速網(wǎng)的一段，事故中斷交通造成較大影響，新聞聯(lián)播進(jìn)行了報(bào)道。經(jīng)現(xiàn)場勘察塌方長度50米，塌方量約5000方，該處邊坡高度6級邊坡高度45米，原設(shè)計(jì)邊坡為第一級1：0.5，第二級到第六級均為1：0.75。進(jìn)過36小時(shí)搶險(xiǎn)清理，順利恢復(fù)交通。

塌方路段地質(zhì)情況屬剝蝕、侵蝕淺丘地貌，山體為第四系全新殘坡積層和紅砂巖組成。清理塌方后根據(jù)現(xiàn)場情況和地質(zhì)條件拿出了科學(xué)的處治方案。每級邊坡高度調(diào)整為8米，平臺寬度2米，坡率為1：1;在第一至四級邊坡考慮到破面是紅砂巖，表面不平整，設(shè)置澆筑混凝土護(hù)面墻，使防護(hù)工程和巖體較好地結(jié)合在一起;在第二、三級邊坡考慮到巖層走向設(shè)置預(yù)應(yīng)力框格錨桿;平臺設(shè)置防落石網(wǎng);第五、六級邊坡因?yàn)樗襟w主要來自此處，地勢已經(jīng)較平緩，采用植生毯進(jìn)行綠化防護(hù)，坡頂做截水溝。處治完成后效果較好，破面安全穩(wěn)定，外觀美觀，取得了比較好的效果。

2.高邊坡安全監(jiān)控現(xiàn)狀

沿線類似高邊坡還有很多，據(jù)統(tǒng)計(jì)贛定每年水毀塌方大大小小的有七八處之多，而且這些塌方基本上是在沒有預(yù)警的情況下發(fā)生。沒有預(yù)警對行車安全就存在比較大的安全隱患。前文提到的死亡1人事故，如果能提前預(yù)警而進(jìn)行交通管制，就可以避免車毀人亡的情況，將事故損失降到最低。如何防范塌方造成事故和人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失值得管理人員進(jìn)行思考。目前高速公路養(yǎng)護(hù)對高邊坡安全隱患的監(jiān)管還是停留在傳統(tǒng)階段，基本是靠人工巡查。每到雨季各級管理部門就下文要求各管養(yǎng)單位加強(qiáng)巡查，加強(qiáng)安全隱患的排查。因?yàn)楦哌吰乱话愕纳絼荻急容^陡峭，運(yùn)營多年后，植被茂密。人工很難攀爬到坡頂，即使到了坡頂，在植被覆蓋的地表也很難發(fā)現(xiàn)裂縫之類的安全隱患。高邊坡如果較多人工巡查，勞動強(qiáng)度很大，很難做到全部覆蓋。造成較大的局限性，而塌方有存在比較大的偶發(fā)性。只有利用現(xiàn)在的新科技產(chǎn)品，和移動通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)自動監(jiān)控，對安全預(yù)警才能有更大的保障。

3.實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控方案

如何做到出現(xiàn)安全隱患能提前預(yù)警，建立長效機(jī)制，迫切需要解決方案。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查的情況結(jié)合經(jīng)驗(yàn)，邊坡塌方一般并不是突然發(fā)生，二是在發(fā)生塌方前，在坡頂會出現(xiàn)裂縫，裂縫不斷發(fā)展，遇到強(qiáng)降雨，雨水順裂縫下滲，當(dāng)積累到了一定的程度就可能發(fā)生塌方。鑒于這種情況，如我們采取在高邊坡頂設(shè)置監(jiān)測裝置，實(shí)施監(jiān)控坡頂位移，并將信號發(fā)送到監(jiān)測平臺或移動客戶端，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)出現(xiàn)塌方隱患時(shí)，發(fā)出警報(bào)信號，管理單位及時(shí)排除技術(shù)人員到現(xiàn)場查看情況。有較大的塌方可能，及時(shí)通知交警和運(yùn)營部門封閉高速，避免發(fā)生人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的事故。

具體監(jiān)控方案是在高邊坡坡頂一定范圍內(nèi)沿路線橫斷面方向布設(shè)設(shè)置固定樁樁上設(shè)拉線位移傳感器和移動通信信號發(fā)射終端配SIM卡，設(shè)備采用電池或蓄電池給設(shè)備供電，定期更換供電設(shè)備，確保監(jiān)控裝置24小時(shí)開啟。每隔5米設(shè)置一個(gè)拉線固定樁。固定樁用鋼釬打入地下1米左右。為了避免野生動物經(jīng)過誤拉傳感器，在拉線的兩側(cè)1米范圍外設(shè)置阻擋動物的隔離柵。拉線范圍內(nèi)的雜草樹木清理干凈。當(dāng)坡頂或破面出現(xiàn)裂縫，固定樁間的距離就會發(fā)生變化，拉線就會產(chǎn)生拉動，傳感器測量出位移值，通過設(shè)定位移報(bào)警值，當(dāng)位移達(dá)到警戒值便發(fā)出警報(bào)信號，通過移動信號發(fā)射設(shè)備發(fā)送警報(bào)信號到監(jiān)控中心的電腦或管理人員的手機(jī)。根據(jù)4G信號位置列表確定報(bào)警位置。管理人員及時(shí)到現(xiàn)場查看，做到有安全隱患及時(shí)預(yù)警，根據(jù)險(xiǎn)情的程度制定相應(yīng)的處治措施，將隱患消除在萌芽狀態(tài)，減少經(jīng)濟(jì)損失，確保道路的安全暢通。

4.結(jié)束語

山區(qū)高速公路隨著運(yùn)營時(shí)間的增長，特別早期建成的高速公路因?yàn)樵O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低，潛在高邊坡塌方隱患倍增。該監(jiān)控方案若得到開發(fā)推廣應(yīng)用，將可以有效避免塌方造成的車毀人亡的情況。對高速公路的運(yùn)營安全起到很好的保障作用。

【參考文獻(xiàn)】

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