高海拔高寒復雜地質農村公路快速施工技術

劉召

（中國水利水電第九工程局有限公司，貴陽 550081）

1 工程概述

西藏派墨農村公路全長66.7 km，等級為農村公路（參照四級公路標準），最大轉彎半徑15 m，最大縱坡10%，設計速度20 km/h，路基采用整體式斷面，寬度4.5 m，路面寬度3.5 m，路面結構為級配砂礫路面，局部采用混凝土路面。

公路穿越多雄拉山埡口段，高海拔超3 500 m，氣候寒冷，最低氣溫達-20℃，冬季持續強降雪，堆積厚度可超10 m，且雪崩頻發，該段以凍土路基施工為主。拉格至汗密段受亞熱帶季風濕潤氣候影響，降水豐富，多以軟土路基為主，發育多處沼澤路段，雨季泥石流災害頻發，不穩定邊坡易滑塌[1]。工程區位于自然保護區內，道路從原始森林穿過，對生態、環保要求較高。

根據工程特點，采取最優的機械組合和資源配置，最佳的填筑材料，最適宜的治理措施實現了高海拔高寒復雜地段低等級道路高效、快速施工。同時將氣象監測技術及無人機+GPS輔助技術應用[2]在安全監測和道路施工方面，大大降低安全風險，加快施工進度。

2 施工方法及操作要點

2.1 常規路段施工

2.1.1 路基開挖施工

路基開挖采用單向掘進施工。工藝流程：施工準備→測量放樣→樹木砍伐、表土清理→土石方開挖→驗收→下一工序施工。

2.1.2 路基填筑施工

工藝流程：施工準備→測量放樣→填筑料攤鋪→分層碾壓→路基整平→驗收→下一工序施工。

2.2 特殊路段施工

2.2.1 凍土路基施工

現場通過采取“隔、排、降、防”綜合治水方案，治理凍土路基施工，即在路塹和路堤位置修建擋墻隔水，在路塹位置修建水溝排水，挖除凍土層，降低地下水位，采用混凝土路面進行防水。考慮凍土路基特殊性，為保證路基施工質量，宜選擇高溫季節施工，每年的5月至10月進行路基的開挖填筑施工。

1）工藝流程

測量放樣→凍脹土層挖除→隔水擋墻施工→路基換填施工→排水溝施工→路面結構層施工→檢查驗收。

2）施工方法

測量放樣：根據設計圖紙要求，放出凍土路基處理地段各特征點（起點、終點樁號，兩側寬度），并復核處理寬度和原地表標高。

凍脹土層挖除：采用挖掘機挖除，自卸汽車運至渣場。

隔水擋墻施工：主要有路塹擋土墻、護腳墻兩種，路塹擋土墻為仰斜式，護腳墻為重力式。擋墻采用C15片石混凝土澆筑，片石混凝土所用石料選用質地均勻、堅硬、無裂縫、不易風化及抗壓強度不低于MU30的石料。

路基換填施工：換填采用分層填筑施工，填料采用河灘砂礫料（路基開挖土方料不滿足要求，未利用），填筑分層厚度30～50 cm，碾壓設備采用20 t振動壓路機。

排水溝施工：排水采用C20混凝土澆筑。

路面結構層施工：采用C30混凝土，厚度25 cm，寬度4.5 m，半幅澆筑施工。

檢查驗收：每道工序施工完成后，檢查合格后方可進行下道工序施工。

2.2.2 軟土路基施工

軟土路基采用置換法加固地基，針對一般軟土路基采用換填加固施工，針對沼澤軟土段，采用拋石擠淤方式提高地基強度。

1）工藝流程

一般軟土路基：測量放樣→挖除軟土、淤泥→基底檢驗→換填碾壓施工→排水設施施工（鋼波紋管涵洞及排水溝）→檢查驗收。沼澤路基：測量放樣→拋石→推平→碾壓→清淤施工→檢測→完工驗收。

2）施工方法

一般軟土路基：根據設計要求，換填深度0.8～1.2 m。現場先采用挖掘機清除路基軟土、淤泥，然后采用換填透水性好的砂礫料加固路基，現場根據需要設置排水措施。

沼澤路基：拋石擠淤采用片石投入軟土中，將淤泥擠出。此法施工時不用挖淤，不用抽水，較為簡便易行。為更好地達到排水效果，在路基兩側開挖引排水溝，并通過安裝鋼波紋管涵將水引排出去。

2.3 地質災害路段施工

2.3.1 雪崩區路段施工

現場主要采取了“清、擋”的處理方式。通過快速清理積雪，保證通行，并在公路內側快速設置生態擋墻，以減少雪崩危害。

1）工藝流程

快速清雪施工：施工準備→現場監測→道路清雪→檢查驗收。生態擋墻施工：測量放樣→擋墻基礎開挖→生態擋墻施工→生態袋坡面防護→檢查通行。

2）施工方法

快速清雪施工：施工前，先做好現場的安全技術培訓交底工作，并做好清雪設備的檢查、保養工作。針對一般積雪，采用裝載機直接清除，針對2 m以上的深厚積雪，增加挖掘機清雪。清雪作業時，應安排專人進行指揮，清雪設備臨近公路邊、涵洞口時，不要太靠近，應留有足夠的安全距離。清雪完成后，檢查路況及邊坡積雪情況，在確認安全后方可快速通過。

生態擋墻施工：采用鋼筋石籠擋墻+生態袋坡面防護。施工環保、快速，受氣候條件影響小。根據設計要求，放出擋墻位置，采用挖掘機進行基礎開挖和坡面平整施工，然后施工鋼筋石籠，并在擋墻的頂部及坡面施工生態袋防護。

2.3.2 泥石流區路段施工

工程區沿線地形陡峭、地質條件差，沖溝發育，沿線覆蓋層邊坡結構松散，巖質邊坡卸荷裂隙發育，風化嚴重，坡面巖體破碎，夏季積雪消融流水較大，加之雨季降雨充沛（年降雨量達3 000 mL），所以泥石流分布較多，給工程建設和交通通行安全帶來較大安全風險。制訂了“以排導為主、及時清理”的處治方案，通過修筑混凝土過水路面、混凝土導排墻措施對路基進行治理防護，以減少泥石流對路基的損壞，并確保道路能及時保通。

1）工藝流程

過水路面施工：施工準備→測量放樣→路肩、排水溝施工→砂礫石墊層施工→漿砌片石基層施工→混凝土路面施工→完工驗收。

混凝土導排墻施工：施工準備→測量放樣→基礎開挖→立模、澆筑擴大基礎→墻身扎筋、立模→澆筑混凝土→墻背回填→完工驗收。

2）主要施工方法

過水路面施工：過水路面結構形式為15 cm砂礫石墊層、30 cm厚M7.5漿砌片石基層、25 cm厚C30混凝土面層；路面寬度為4 m（行車道）+0.5 m×2（路肩）=5.0 m，長度根據泥石流溝的范圍確定，各邊延伸15～20 m。水溝采用挖掘機開挖，人工清理到位，然后立模澆筑混凝土水溝及路肩。M7.5漿砌片石及過水路面C30混凝土面層采用全寬澆筑施工，現場做好交通指揮控制。

混凝土導排墻施工：擋墻C20混凝土澆筑，起點與路基外邊線距離為3 m，擋墻軸線與路基外邊線小角度相交，高度4 m，埋深1 m。擋墻基礎采用挖掘機開挖施工，開挖完成后進行地基承載力檢測，合格后安裝模板澆筑混凝土。

2.3.3 崩塌體區路段施工

多雄河流域兩側岸坡主要為崩坡堆積體，開挖后易發生崩塌以及小規模溜滑等不良地質現象。根據現場實際情況采取“護、錨”的處理措施防護加固不穩定邊坡，以達到快速施工路基。針對不穩定的巖石邊坡，采用掛網噴錨支護護坡，針對土質邊坡主要采用擋土墻護坡。

1）工藝流程

路塹擋墻施工：施工準備→測量放樣→基礎開挖施工→C20片石混凝土施工→墻背回填→完工驗收。

邊坡噴錨支護施工：施工準備→測量放樣→邊坡清理→掛網施工→掛網施工錨桿施工→噴混凝土施工→完工驗收。

2）施工方法

路塹擋墻施工：擋墻采用C20片石混凝土澆筑，高度3～6 m，擋墻基礎采用反鏟挖掘機開挖施工，開挖完成后進行地基承載力檢測，然后安裝模板進行混凝土澆筑施工。

邊坡噴錨支護施工：邊坡開挖完成后，采用人工清理，平順后搭設操作平臺，掛φ6 mm間距20 cm×20 cm的鋼筋網。邊坡系統支護錨桿一般采用φ25 mm砂漿錨桿（L=3.0～4.5 m），針對圍巖破碎部位采用φ25 mm自進式中空注漿錨桿替代。錨桿施工采用YT-28手風鉆鑿孔，噴射混凝土強度為C20混凝土，厚度8～12 cm。

2.4 氣象監測技術應用

工程區地質條件復雜，氣象條件惡劣，通過采用氣象監測技術，實時對暴雪、雪崩、降雨情況進行監測，及時采取有效的預防措施，施工期間未出現人員傷亡及機械設備安全事故，降低了工程施工安全風險。

3 施工安全和質量控制

3.1 安全控制措施

1）人員管理措施。做好進場人員的體檢工作，避免原有疾病與高原反應禁忌，確保能適應高原地方環境工作，同時配備一定數量的常用高原醫療物資藥品。根據需要做好個人防護措施，如現場施工防螞蟥、毒蛇、毒蟲叮咬等。

2）設備物資管理措施。高海拔地區機械設備容易出故障，因此，需做好日常設的保養和維護工作，以確保設備運行安全和施工進度。根據工程特點，提前做好現場物資的采購和儲備工作，如冬季和雨季施工，避免運輸帶來的安全風險。

3）道路交通安全措施。加強冬季和汛期、雨季的道路交通維護，確保道路暢通。做好地質災害路段的安全警戒標志及安全提示工作，如雪崩區路段、泥石流路段，以降低安全風險。

4）根據工程特點，制訂消防、防洪度汛、雪崩泥及石流防控等應急預案，并組織作業人員進行安全培訓和開展實戰演練，有效提高現場人員的風險意識與應急技能和處置能力。

3.2 質量控制措施

（1）根據特殊路段和地質災害區的實際情況，編制合理經濟可行的專項措施，并制定相關的管理制度、操作規程等。（2）施工前，技術部、質量部和安全部做好安全技術交底和工藝培訓。（3）加強過程的檢查，確保施工質量可控。（4）定期收集現場數據，通過分析總結，不斷提高路基施工質量和進度。（5）現場測量基線、水準點及有關標志須定期復測檢驗，確保測量精度符合規范要求。

4 結語

本文通過研究形成一種高海拔高寒復雜地質道路快速筑路施工工藝，不但保證了施工安全、工程質量和工期進度，對改變當地民生條件和推動地方經濟社會發展發揮重要作用。該技術可廣泛應用于公路、水利水電相關行業中，高海拔高寒地區低等級公路施工中，可為以后類似工程提供參考和借鑒。