山區(qū)高速公路高邊坡-林達明-上海道路安全

1、山區(qū)公路高邊坡施工安全評估技術研究山區(qū)公路高邊坡施工安全評估技術研究提 綱1、山區(qū)公路高邊坡施工安全評估2、高邊坡施工特征3、主要技術手段4：高邊坡施工安全評估框架 總體目標按照交通運輸部關于開展山區(qū)高速公路施工安全風險預控試點的通知的要求，按照風險預控試點工作的通知，為了使風險評估制度得到廣泛重視，相關單位和人員風險防控意識和能力得到進一步加強，并進行山區(qū)高速公路施工安全風險預控試點工作，實現(xiàn)風險性較大的山區(qū)高速公路建設項目逐步全面推行風險評估制度。1、山區(qū)公路高邊坡施工安全評估1、山區(qū)公路高邊坡施工安全評估圖1 中國滑坡分布圖 由于設計理論和計算方法還不夠完善，勘察、施工和管理中不確定因素

2、多，近年來公路施工過程中高邊坡和深基坑工程安全事故頻發(fā)，呈現(xiàn)“易發(fā)、頻發(fā)、多發(fā)”等特點。比如，1972年6月，香港降雨強度達560mm/天，公路施工發(fā)生大量滑坡與深基坑事故，傷亡人數(shù)達250人。因此山區(qū)公路高邊坡工程成為危險性較大的工程之一。國內(nèi)外國內(nèi)外研究現(xiàn)狀研究現(xiàn)狀： 山區(qū)高邊坡工程是施工中內(nèi)容豐富而易于變化的領域，工程界已越來越認識到高邊坡工程是一項風險較高工程。風險評估是一門綜合性很強的新型學科，它涉及工程地質、土力學、基礎工程、結構力學、原位測試技術、施工技術、土與結構共同作用以及環(huán)境巖土工程等多門學科，是理論上尚待發(fā)展的綜合性技術學科。 目前很難針對山區(qū)公路高邊坡與深基坑工程的施工

3、制定一套標準模式，只能要求采用理論計算與地區(qū)經(jīng)驗相結合的半經(jīng)驗、半理論的方法進行設計。在失效概率分析方面，F(xiàn)rendenthal （1954）指出破壞概率的選擇應使結構的造價與結構破壞損失費用的期望之和最??；A.Casagrande（1965）在“太沙基講座中”，提出土工和地基工程中計算風險的問題；P.Lumb（1970）研究了自然土的變異性問題，土體的安全系數(shù)和土強度的概率分布，把統(tǒng)計學應用到土力學中；T-H.Wh（1970）把概率論與決策方法應用到巖土工程中，研究了基礎、斜坡等安全性的問題；E.E.Vanmarcke（1977）研究了土剖面的概率模型，并研究了邊坡的可靠度和概率穩(wěn)定分析。1

4、、山區(qū)公路高邊坡施工安全評估綜合分析，國內(nèi)外在高邊坡安全評估的技術上有以下特點：綜合分析，國內(nèi)外在高邊坡安全評估的技術上有以下特點： 1：將可靠度研究等同于風險分析研究的傾向；2：風險指標與力學計算結合不夠；3：缺乏定性與定量相結合的適應性強的風險分析與評價方法；4：沒有建立完善的風險預警預案體系；實施風險管理的流程和內(nèi)容不完善、不規(guī)范；5：研究成果的應用性和可信度不理想。1、山區(qū)公路高邊坡施工安全評估發(fā)展趨勢：發(fā)展趨勢： 在工程項目安全評估技術發(fā)展過程中，其發(fā)展趨勢是科研單位、業(yè)主、施工單位進行聯(lián)合合作，科研單位通過科學研究，提供詳實的現(xiàn)場資料，為業(yè)主和設計單位提供優(yōu)化設計的基礎資料和有針對

5、性的建議。業(yè)主根據(jù)資料進行科學決策，由設計單位進行快速優(yōu)化設計，施工和監(jiān)理單位進行優(yōu)化施工，保證研究成果快速地應用到生產(chǎn)實際中。1、山區(qū)公路高邊坡施工安全評估技術路線2、高邊坡施工特征研究學科研究學科邊坡工程施工安全評估2、高邊坡施工特征2.1邊坡類型土質邊坡2.1邊坡類型順層邊坡2、高邊坡施工特征2.1邊坡類型庫區(qū)邊坡2、高邊坡施工特征2.1邊坡類型陡傾邊坡2、高邊坡施工特征2.2支護結構樁板墻抗滑樁2、高邊坡施工特征2.2支護結構錨桿錨索框架2、高邊坡施工特征2.2支護結構復式支護2、高邊坡施工特征2.2支護結構樁板墻+錨索框架2、高邊坡施工特征n踏勘n鉆探n工程地球物理勘探n3S技術（地

6、理信息系統(tǒng)GIS、遙感RS、全球定位系統(tǒng)GPS ）n監(jiān)測量控技術n數(shù)值模擬3、主要技術手段：勘查3、主要技術手段：勘查 任務：為公路工程建設進行地質研究，提供工程規(guī)劃、設計、施工所需的地質資料，回答工程上所遇到的各種地質問題，滿足工程上對地質的要求，以保證建筑物的安全安全可靠、經(jīng)濟合理、運行正常。 研究對象：工程建筑與地質環(huán)境二者之間的相互制約、相互作用。 目的是查明工程建設地區(qū)或建筑場地的工程地質條件，勘查測試巖土體的工程地質性質，分析評價可能存在和發(fā)生的工程地質問題及其對建筑物和地質環(huán)境的影響和危害，提出防治防治不良地質現(xiàn)象的措施，為保證工程建設的合理規(guī)劃以及建筑物的正確設計、順利施工和正

7、常使用，提供可靠的地質科學依據(jù)。 3、主要技術手段：踏勘n工程地質勘察的主要手段為物探與鉆探物探與鉆探，物探方法與工程地質方法在工作原理上是截然不同的。工程地質方法是以巖石學、構造地質學、工程地質學、水文地質學等理論為基礎；物探方法則是以各種地球物理場的理論為基礎，憑借儀器對地質構造或巖土介質引起的地球物理異常進行觀測，而不是直接觀測地質構造或巖土介質本身，因此它是一種間接的方段。(a) (b)圖1.1 工程勘察手段(a:大型工程鉆探；b:城市道路物探)3、主要技術手段：鉆探+物探地質勘察三維地質模型3、主要技術手段：鉆探+物探3、主要技術手段：3S技術如何保證施工安全？進行安全評估，提出重點

8、3、主要技術手段4：高邊坡施工安全評估框架總體風險評估總體風險評估1 一般要求一般要求2土質高邊坡土質高邊坡3 巖質高邊坡巖質高邊坡評估影響因子：評估影響因子： 地質因子（巖體結構與力學特征）、地形因子（坡度、坡高、坡長）、支護結構、地質因子（巖體結構與力學特征）、地形因子（坡度、坡高、坡長）、支護結構、施工方案（爆破施工方案（爆破+人工）人工）4.1總體風險評估4.1土質邊坡總體風險評估框架評估指標評估指標分類分類分值分值說明說明建設規(guī)模建設規(guī)模坡高（坡高（m）457-8根據(jù)工程勘察設計資料根據(jù)工程勘察設計資料和現(xiàn)場施工揭露條件綜和現(xiàn)場施工揭露條件綜合判斷。合判斷。建設規(guī)模根據(jù)坡高、坡建設規(guī)

9、模根據(jù)坡高、坡度、坡長等度、坡長等3個參數(shù)進行個參數(shù)進行取值后進行平均即為建取值后進行平均即為建設規(guī)模得分。設規(guī)模得分。35-455-725-354-515-252-3坡度坡度(。)507-835-505-725-354-515-252-3坡長坡長(m)2305150-230470-1503702地質因子地質因子巖體結構成分巖體結構成分全土質全土質7-8根據(jù)工程勘察設計資料根據(jù)工程勘察設計資料和現(xiàn)場施工揭露條件綜和現(xiàn)場施工揭露條件綜合判斷。合判斷。地質因子根據(jù)巖體結構地質因子根據(jù)巖體結構成分和結構面特征參數(shù)成分和結構面特征參數(shù)進行取值后進行平均即進行取值后進行平均即為地質因子得分。為地質因子得

10、分。散體結構土石混合體散體結構土石混合體5-7碎裂結構土石混合體碎裂結構土石混合體2-4結構面特征結構面特征順層滑坡順層滑坡7-8全土質全土質5-7反傾滑坡反傾滑坡2-4氣象水文氣象水文施工期間年累施工期間年累積降雨量和邊積降雨量和邊坡中水的賦存坡中水的賦存超過超過900mm降雨，邊坡一直有水降雨，邊坡一直有水6根據(jù)當?shù)貧庀蠛涂辈煸O根據(jù)當?shù)貧庀蠛涂辈煸O計資料進行綜合判斷，計資料進行綜合判斷，如施工期間遇到暴雨要如施工期間遇到暴雨要進行緊急預案。進行緊急預案。降雨在降雨在300-900，邊坡間斷有水，邊坡間斷有水4150mm的降雨，邊坡干燥的降雨，邊坡干燥24.1土質邊坡總體風險評估框架評估指標

11、評估指標分類分類分值分值說明說明氣象水文氣象水文施工期間年累施工期間年累積降雨量和邊積降雨量和邊坡中水的賦存坡中水的賦存超過超過900mm降雨，邊坡一直有水降雨，邊坡一直有水6根據(jù)當?shù)貧庀蠛涂辈煸O根據(jù)當?shù)貧庀蠛涂辈煸O計資料進行綜合判斷，計資料進行綜合判斷，如施工期間遇到暴雨要如施工期間遇到暴雨要進行緊急預案。進行緊急預案。降雨在降雨在300-900，邊坡間斷有水，邊坡間斷有水4757-8根據(jù)工程勘察設計資根據(jù)工程勘察設計資料和現(xiàn)場施工揭露條料和現(xiàn)場施工揭露條件綜合判斷。件綜合判斷。建設規(guī)模根據(jù)坡高、建設規(guī)模根據(jù)坡高、坡度、坡長等坡度、坡長等3個參個參數(shù)進行取值后進行平數(shù)進行取值后進行平均即為建

12、設規(guī)模得分均即為建設規(guī)模得分。55-755-735-554-5907-870-905-750-704-530-502-3坡長坡長2302地質因子地質因子巖體結構巖體結構成分成分碎裂結構，碎裂結構，IV級巖體級巖體7-8根據(jù)工程勘察設計資根據(jù)工程勘察設計資料和現(xiàn)場施工揭露條料和現(xiàn)場施工揭露條件綜合判斷。件綜合判斷。地質因子根據(jù)巖體結地質因子根據(jù)巖體結構成分和結構面產(chǎn)狀構成分和結構面產(chǎn)狀進行取值后進行平均進行取值后進行平均即為地質因子得分。即為地質因子得分。中薄層結構，中薄層結構，III級巖體級巖體5-7整體結構，整體結構，II級巖體級巖體4-5完整結構，巨厚層，完整結構，巨厚層，I級巖體級巖體2

13、-3結構面產(chǎn)結構面產(chǎn)狀與公路狀與公路走向關系走向關系順層滑坡順層滑坡7-8結構面水平結構面水平5-6反傾滑坡反傾滑坡2-4氣象水文氣象水文施工期間施工期間年累積降年累積降雨量和邊雨量和邊坡中水的坡中水的賦存賦存超過超過900mm降雨，邊坡一直降雨，邊坡一直有水有水4根據(jù)當?shù)貧庀蠛涂辈旄鶕?jù)當?shù)貧庀蠛涂辈煸O計資料進行綜合判設計資料進行綜合判斷，如施工期間遇到斷，如施工期間遇到暴雨要進行緊急預案暴雨要進行緊急預案。降雨在降雨在300-900，邊坡間斷有，邊坡間斷有水水3150mm的降雨，邊坡干燥的降雨，邊坡干燥1 巖質邊坡總體風險評估框架評估指標評估指標分類分類分值分值說明說明氣象水文氣象水文施工期

14、間施工期間年累積降年累積降雨量和邊雨量和邊坡中水的坡中水的賦存賦存超過超過900mm降雨，邊坡一直降雨，邊坡一直有水有水4根據(jù)當?shù)貧庀蠛涂辈旄鶕?jù)當?shù)貧庀蠛涂辈煸O計資料進行綜合判設計資料進行綜合判斷，如施工期間遇到斷，如施工期間遇到暴雨要進行緊急預案暴雨要進行緊急預案。降雨在降雨在300-900，邊坡間斷有，邊坡間斷有水水3150mm的降雨，邊坡干燥的降雨，邊坡干燥1防護措施防護措施監(jiān)測監(jiān)測地表、地下監(jiān)測方案完整科地表、地下監(jiān)測方案完整科學學6-8根據(jù)監(jiān)測對象的不同根據(jù)監(jiān)測對象的不同可分為地表變形、地可分為地表變形、地下變形、應變、水文下變形、應變、水文、環(huán)境因素等。支護、環(huán)境因素等。支護方案包

15、括噴錨、擋土方案包括噴錨、擋土墻，錨桿錨索框架等墻，錨桿錨索框架等。防護措施根據(jù)監(jiān)測和防護措施根據(jù)監(jiān)測和排水支護結構得分進排水支護結構得分進行平均得出。行平均得出。地表、地下監(jiān)測方案不完整地表、地下監(jiān)測方案不完整，監(jiān)測周期和方法不完善，監(jiān)測周期和方法不完善2-5沒有監(jiān)測沒有監(jiān)測0支護結構支護結構與排水與排水開挖方式科學實際，支護方開挖方式科學實際，支護方案科學合理，排水措施完善案科學合理，排水措施完善6-8支護結構一般，排水措施一支護結構一般，排水措施一般般2-5排水或支護都做得不好排水或支護都做得不好04：高邊坡施工安全評估框架 專項風險評估專項風險評估 1 一般要求一般要求2風險源辨識與分

16、析風險源辨識與分析3 高邊坡主要施工作業(yè)活動與典型事故類型對照表高邊坡主要施工作業(yè)活動與典型事故類型對照表 4.2 專項施工安全評估與作業(yè)活動4.2 專項施工安全評估與作業(yè)活動：專項風險工程分類分項工程說明土質高邊坡開挖臨時工程腳手架作業(yè)清表作業(yè)挖掘作業(yè)爆破作業(yè)便道施工臨時便道擋土墻土石方排水及鋼筋支護措施初噴支護施工土釘施工鋼筋網(wǎng)施工混凝土噴射錨索（桿）框架場地整理與搭設工作平臺測量定位及鉆孔錨固段壓漿澆筑砼梁墩、安裝錨錨桿（索）張拉鎖定及檢驗自由段封孔壓漿及封錨拆除施工平臺4.2 專項施工安全評估與作業(yè)活動工程分類分項工程說明土質高邊坡?lián)跬翂κ┕せ娱_挖基底處理漿砌片石或片石砼基礎砌筑墻身

17、泄水孔、沉降縫施工樁板墻施工 孔樁施工樁間板模制作安裝監(jiān)控預報沉降觀測測斜鉆孔觀測錨桿張拉力量測不良地質體探測與處理地下水觀測與處理事故類型施工作業(yè)坍塌 大變形 容器爆炸起重傷害物體打擊高處墜落機械傷害觸電車輛傷害臨時工程腳手架作業(yè)清表作業(yè)挖掘作業(yè)爆破作業(yè)臨時便道擋土墻土石方排水及鋼筋支護措施土釘施工鋼筋網(wǎng)施工混凝土噴射場地整理與搭設工作平臺測量定位及鉆孔錨固段壓漿澆筑砼梁墩、安裝錨錨桿（索）張拉鎖定及檢驗自由段封孔壓漿及封錨拆除施工平臺基坑開挖基底處理漿砌片石或片石砼基礎砌筑墻身泄水孔、沉降縫施工孔樁施工樁間板模制作安裝沉降觀測測斜鉆孔觀測錨桿張拉力量測4.2 專項施工安全評估與作業(yè)活動4：高邊坡施工安全評估框架 高邊高邊坡風險源估測與控制坡風險源估測與控制 1 一般要求一般要求 2 地基基礎工程地基基礎工程 3 錨桿（索）工程錨桿（索）工程 4 擋土墻工程擋土墻工程 5 附屬工程（排水溝、護欄和護坡）附屬工程（排水溝、護欄和護坡） 6高邊坡典型重大風險源控制建議高邊坡典型重大風險源控制建議4.3重大風險源估測與控制4：高邊坡施工安全評估框架附件附件1：施工保護措施（勞動保護：施工保護措施（勞動保護+文明施工文明施工+應急處理應急處理+作業(yè)場所與物料生