1.公路動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與信息化施工概況
。1)高速公路建設(shè)概況。高速公路的建設(shè)不僅是交通現(xiàn)代化的重要標(biāo)志,也是國家現(xiàn)代化的標(biāo)志。自從1988年以來,我國高速公路建設(shè)快速發(fā)展,年通車?yán)锍坛^4000公里,到2004年底通車?yán)锍坛^3、4萬公里,位居世界第二。高速公路的發(fā)展有力地推動(dòng)了國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步。當(dāng)前我國已進(jìn)入全面建設(shè)小康社會(huì)的新時(shí)期,對高速公路的發(fā)展提出了更高的要求。為保障高速公路的持續(xù)、健康、快速的發(fā)展,交通部編制了《國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》,由7條首都放射線和9條南北線、18條東西線組成,簡稱“7918網(wǎng)”,總規(guī)模約8.5萬公里,并于2004年12月17日經(jīng)國務(wù)院審議通過,標(biāo)志著中國高速公路建設(shè)進(jìn)入一個(gè)新的歷史時(shí)期。
(2)山區(qū)高速公路的特點(diǎn)。我國山區(qū)分布地域廣闊,占國土面積70%以上,隨著公路建設(shè)發(fā)展,山區(qū)高速公路所占比例越來越大。我國山區(qū)地形條件困難,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,地質(zhì)環(huán)境脆弱,地質(zhì)病害多,山區(qū)高速公路建設(shè)特點(diǎn)是橋隧多、路基高陡邊坡多、規(guī)模與投資大,同時(shí)對生態(tài)環(huán)境的影響也大。目前,國家對山區(qū)高速公路的建設(shè)也提出了更高的要求,要把山區(qū)高速公路建設(shè)成生態(tài)路、環(huán)保路、景觀路,與自然融為一體。
。3)山區(qū)高速公路動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與信息化施工現(xiàn)狀。目前山區(qū)高速公路建設(shè)是勘測、設(shè)計(jì)、施工三步曲。我國東南沿海是多山地區(qū),路基高陡邊坡和隧道工程也比較多,由于山區(qū)地質(zhì)復(fù)雜、地質(zhì)病害多的客觀現(xiàn)實(shí),在滑坡和高陡邊坡病害治理實(shí)踐中,開展了預(yù)設(shè)計(jì)(地勘資料)、高陡邊坡地質(zhì)病害調(diào)查評估和防護(hù)加固工程方案。在施工過程中根據(jù)地質(zhì)條件的信息資料,設(shè)計(jì)跟蹤進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì),調(diào)整修改,完善優(yōu)化,然后進(jìn)行旖工。在隧道工程中,根據(jù)圍巖類別的變化和不良的地質(zhì)情況調(diào)整原設(shè)計(jì),指導(dǎo)施工。總體來說,動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與信息化施工仍處于一個(gè)摸索階段,尚無章可循。
2.動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與信息化施工的必要性
山區(qū)高速公路建設(shè)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與信息化施工,就是將施工中獲得新的地質(zhì)信息及監(jiān)測信息反饋給設(shè)計(jì)部門,對原來的設(shè)計(jì)進(jìn)行修改、優(yōu)化、完善,這是一個(gè)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)過程。施工單位根據(jù)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì),調(diào)整施工方案,按動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)進(jìn)行信息化旖工。銅陵至湯口高速公路,是國家重點(diǎn)干線天津汕尾公路的重要組成部分,長116km,是一條地質(zhì)條件復(fù)雜的山區(qū)公路,地勢起伏較大。下面結(jié)合銅湯高速公路建設(shè),說明動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與信息化施工的必要性。
2.1勘察中存在的問題
山區(qū)高速公路跨越地貌單元多,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,銅湯高速公路有高邊坡85處。因此給地質(zhì)勘察帶來很大的難度,也就出現(xiàn)了不少問題。
(1)工期緊、任務(wù)重、外委多。由于勘察工作任務(wù)重、時(shí)間緊迫,承包單位就委托外單位進(jìn)行。外委單位對山區(qū)高速公路勘察要求又不甚清楚,只求進(jìn)度,片面追求經(jīng)濟(jì)效益,不求質(zhì)量。因此,勘察成果質(zhì)量不高,錯(cuò)誤不少。例如銅湯高速第十合同段焦家山隧道1/500工程地質(zhì)平面圖,調(diào)繪時(shí)把湯口端洞口仰坡中部一個(gè)重要的圈椅形不良地質(zhì)現(xiàn)象遺漏了。
。2)手段單一,工藝落后。在勘察中,對滑坡和地質(zhì)病害的勘察混同一般勘察,采用鉆探單一方法,工藝落后,不能把一些重要的地質(zhì)現(xiàn)象查清。例如巖層中的軟弱夾層、斷層破碎帶、滑坡中的滑動(dòng)帶不能揭示出來,給分析、判斷地質(zhì)病害造成誤導(dǎo),甚至作出錯(cuò)誤的結(jié)論。
。3)勘察成果廣度、精度難以達(dá)到規(guī)范要求。由于山區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜,植被比較茂密,勘察點(diǎn)難以覆蓋全部。例如銅湯高速公路有坡高小于20m的多個(gè)一般邊坡,有些沒有進(jìn)行巖土分類,也未進(jìn)行穩(wěn)定性評價(jià),這就給設(shè)計(jì)帶來了盲目性。又如紫桐隧道縱橫剖面布置不合理,圍巖類別劃分與實(shí)際情況出入較大,斷層構(gòu)造和地下水均未查清,造成隧道掘進(jìn)到斷層位置時(shí),大量涌水,被迫停工,嚴(yán)重影響施工進(jìn)度。
2.2設(shè)計(jì)中存在的問題
。1)缺乏經(jīng)驗(yàn),過于保守。由于山區(qū)高速公路建設(shè)在安徽剛剛起步,為了安全起見,在邊坡工程中,不必加固的,為了保險(xiǎn)而進(jìn)行加固。例如一些高陡邊坡比較穩(wěn)定,但邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)中仍然采用錨索框架和錨桿框架。
(2)套用標(biāo)準(zhǔn)圖,脫離實(shí)際。銅湯高速公路有坡高小于20m的一般邊坡105處,統(tǒng)一采用錨桿框拱型護(hù)面標(biāo)準(zhǔn)圖,顯然沒有針對性,也就不科學(xué)、不合理。
。3)施工中存在的問題旖工單位普遍缺乏巖土工程技術(shù)人員,不能識別地質(zhì)病害,也就不能及時(shí)反饋地質(zhì)病害信息,只能任其發(fā)展,導(dǎo)致災(zāi)害加劇,還可能誘發(fā)大的地質(zhì)病害,這一種被動(dòng)等待,非常有害。
。4)建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工等單位對動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與信息化施工認(rèn)識不到位,普遍行動(dòng)跟不上,投入不足,力度不夠,組織機(jī)構(gòu)不健全。
(5)山區(qū)高速公路建設(shè),建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工等單位巖土工程技術(shù)力量相對薄弱,缺乏經(jīng)驗(yàn)。
3.動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與信息化施工的實(shí)施辦法
山區(qū)高速公路建設(shè)開展動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與信息化施工,是施工階段必須遵循的一個(gè)重要原則,這也是適應(yīng)山區(qū)高速公路橋隧多、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜等特點(diǎn)的客觀要求。因此,山區(qū)高速公路的建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等單位必須提高對動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與信息化施工重要意義的認(rèn)識,擺正位置,切實(shí)作好動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與信息化施工。具體實(shí)施措施如下:
。1)建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理單位必須把動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與信息化施工納入議事日程,從上到下,層層有人負(fù)責(zé),事事有人管理,把這項(xiàng)工作落到實(shí)處。要選派責(zé)任心強(qiáng)、技術(shù)過硬的人來負(fù)責(zé),組建一個(gè)由建設(shè)單位領(lǐng)導(dǎo)的健全的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與信息化施工的組織系統(tǒng)。