• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

山区复杂地形公路工程施工组织设计创新路径

马振兴
  
扬帆媒体号
2025年29期
云南省铁路集团有限公司 大桥直管项目部 云南 昆明 650032

摘要:山区复杂地形公路工程的建设对于促进山区经济发展、改善交通条件具有关键作用。然而,山区特殊的地形地貌、地质条件以及气候环境等因素,给公路工程施工组织设计带来了诸多挑战。本文深入剖析了山区复杂地形公路工程施工组织设计面临的问题,如地形复杂导致的施工难度增大、地质不稳定带来的安全风险、气候多变对施工进度的影响等。从施工方案优化、资源配置创新、安全管理强化以及信息化应用等多个方面,详细探讨了山区复杂地形公路工程施工组织设计的创新路径,旨在提高施工效率、保障施工安全、降低施工成本,确保山区公路工程的顺利建设,为山区经济社会发展提供坚实的交通支撑。

关键词:山区复杂地形;公路工程;施工组织设计;创新路径;施工方案;资源配置

一、引言

山区地区由于其独特的地理环境,交通不便一直是制约经济发展的重要因素。修建公路是改善山区交通条件、促进山区资源开发和经济发展的关键举措。然而,山区地形复杂,地势起伏大,地质条件不稳定,气候多变,这些因素使得山区公路工程施工难度远远高于平原地区。施工组织设计作为公路工程建设的重要指导文件,对于合理安排施工顺序、优化资源配置、保障施工安全和进度具有决定性作用。在山区复杂地形条件下,传统的施工组织设计方法往往难以满足工程建设的需求,因此,探索山区复杂地形公路工程施工组织设计的创新路径具有重要的现实意义。

二、工程概况

2.1、项目概况

元谋至大姚(新街)高速公路位于云南楚雄州,作为该州北部区域的重要交通干道之一,连接元谋、大姚两县,并通过与既有或拟建的高速公路相连,构建起从昆明到大理的第三条交通通道。我公司负责元谋至大姚(新街)高速公路3分部施工,总长7.885km,主要包括2423.21米/5座桥梁、3569.5米/3座隧道、路基工程,其中,控制性工程是新华隧道0.5座(左幅1795m,右幅1805m),车良地1号大桥主桥采用80m+150m+80m连续刚构桥。项目沿线多为山地丘陵地带,地势陡峭、交通不便。项目区位于云贵高原的滇中北部。主要山脉、水系大致为南北向排列,与地质构造关系密切,V形谷较发育,以幼年期地形为主。侵蚀作用较强,平缓地带形成阶地,为侵蚀堆积构造地形。主要地貌条形为剥蚀台地、中切割台状中山,并形成山间台状地块或盆地状、穹状中山等。由于地壳运动和河流切割的影响,形成了中山峡谷、缓坡丘陵以及山间盆地相间的立体地貌。区域内以西北部县华山为最高,绝对海拔3117米,金沙江沿岸最低,约900米,相对高差2217米,平均海拔1100~2200米。

2.2施工难点与重点

该项目地处山区,地势陡峭且呈V形峡谷地貌,交通极为不便,区域内部分地段存在堆积体与危岩体,地质条件异常复杂,属于典型的山区复杂地形公路工程。项目建设面临的首要难题在于施工区域无既有道路可达,需依据各施工点位的地形地貌,开展精细化地形测绘与分析,严密规划施工便道,着重避让不稳定岩体区域,确保运输通道的安全性与稳定性。

在施工组织方面,需从多维度进行精细化部署。施工机械的选型与调配需充分考虑山区复杂路况,优先选用具备良好爬坡与越野性能的机械设备,并制定机械进场路线规划与维护保养方案,保障施工机械高效运转;人员组织上,组建专业化施工队伍,根据施工工序与技术要求,合理安排人员分工,同时加强安全培训与应急演练,提升人员安全意识与应对复杂环境的能力;材料供应环节,要建立科学的材料储备与运输计划,优化运输路线,采用适合山区运输的方式,确保材料及时、足量供应,从而实现项目安全、高效推进。

三、山区复杂地形公路工程施工组织设计面临的问题

(一)地形复杂增加施工难度

山区地形起伏大,沟壑纵横,道路选线困难。在施工过程中,需要进行大量的土石方开挖和填筑工作,及便道桥涵施作,且由于地形限制,施工机械的操作空间有限,施工效率低下。例如,在陡峭的山坡上进行路基或便道施工时,大型机械设备难以展开作业,往往需要采用人工配合小型机械的方式,这不仅增加了施工成本,还延长了施工周期。

(二)地质条件不稳定带来安全风险

山区地质条件复杂,可能存在滑坡、泥石流、溶洞等地质灾害隐患。这些地质问题会对公路工程的基础稳定性造成严重威胁,增加了施工安全风险。在进行桥梁、隧道等结构物施工时,地质条件的不确定性也会给施工带来诸多困难,如隧道施工中可能遇到涌水、坍塌等情况,桥梁基础施工可能遇到软弱地基等问题。

(三)气候多变影响施工进度

山区气候多变,降雨、大风、大雾等恶劣天气频繁出现。降雨会导致道路泥泞,影响施工机械的通行和作业,同时增加了土石方工程的施工难度,如填方路基的压实度难以保证。大风、大雾等天气则会影响高空作业和起重作业的安全,导致施工进度受阻。例如,在山区进行桥梁架设时,大风天气可能会使架设工作无法进行,延误工期。

(四)交通不便导致资源运输困难

山区交通不便,施工所需的原材料、机械设备等资源的运输难度大。一些山区道路狭窄、崎岖,大型运输车辆难以通行,在不修建便道的条件下需要采用特殊的运输方式,如索道运输、小型车辆转运等,这不仅增加了运输成本,还可能影响资源的及时供应,进而影响施工进度。

四、山区复杂地形公路工程施工组织设计的创新路径

(一)优化施工方案

合理选线:在进行公路选线时,应充分考虑山区地形、地质条件,尽量避开地质灾害易发区域和陡坡、深谷等复杂地形。采用先进的测量技术和地理信息系统(GIS),对山区地形进行详细勘察和分析,选择最优的路线方案。在选线过程中,该项目就利用无人机测绘技术、网蜂航测助手获取高精度的地形数据,为路线设计提供准确的依据。

创新施工工艺:针对山区复杂地形的特点,研发和应用适合的施工工艺。例如,在路基施工中,可以采用分层填筑、分层压实的方法,确保路基的稳定性;在桥梁施工中,采用预制拼装技术,减少现场作业量,提高施工效率。对于隧道施工,可以根据不同的地质条件,选择合适的开挖方法,如钻爆法,并加强地质超前预报,及时调整施工方案。

(二)创新资源配置

合理调配机械设备:根据山区施工条件,合理选择和调配机械设备。对于地形狭窄、坡度较大的区域,选用小型、灵活的机械设备,如小型挖掘机、装载机等;对于大规模的土石方工程,可以采用大型机械设备进行作业,并合理安排机械设备的作业时间和顺序,提高设备的利用率。同时,加强机械设备的维护和保养,确保设备的正常运行。

优化材料供应:建立科学的材料供应计划,提前储备施工所需的原材料。对于山区交通不便的地区,可以在施工现场附近设置材料储备库,确保材料的及时供应。此外,积极推广使用当地的原材料,如石料、砂等,减少运输成本。

(三)强化安全管理

加强地质监测:建立完善的地质监测体系,对山区公路工程施工区域的地质情况进行实时监测。通过设置监测点,利用先进的监测设备,如位移传感器、应力传感器等,及时掌握地质变化情况,提前预警地质灾害的发生。例如,在隧道施工中,加强对围岩变形的监测,及时调整支护措施,确保施工安全。

制定应急预案:针对山区公路工程施工中可能出现的各种安全风险,制定详细的应急预案。应急预案应包括应急组织机构、应急响应流程、应急救援措施等内容,并定期组织演练,提高施工人员的应急处置能力。例如,制定应对滑坡、泥石流等地质灾害的应急预案,明确在灾害发生时的人员疏散路线和救援方法。

(四)应用信息化技术

BIM技术应用:引入建筑信息模型(BIM)技术,对山区公路工程进行三维建模和可视化模拟。通过BIM模型,可以直观地展示公路工程的设计方案和施工过程,提前发现设计和施工中存在的问题,及时进行调整和优化。同时,利用BIM技术进行施工进度管理和资源配置优化,提高施工效率。

智能监控系统:建立智能监控系统,对山区公路工程施工过程进行实时监控。通过安装摄像头、传感器等设备,实现对施工现场的远程监控和数据采集。智能监控系统可以及时发现施工中的安全隐患和质量问题,并发出预警信号,便于管理人员及时采取措施进行处理。

五、实际案例分析

以山区公路工程为例,该工程地形复杂,地质不稳定。施工组织设计中采用了创新路径。

施工方案通过地形勘察选择合理便道路线,避开地质灾害区。路基施工采用分层工艺,高填方路段特殊处理,桥梁施工采用预制拼装技术,缩短施工周期。

资源配置根据施工条件合理调配机械设备,选用小型设备作业狭窄区域,大型设备进行大规模工程。材料供应建立储备库,利用当地原材料,降低运输成本。

安全管理建立地质监测体系,实时监测施工区域地质情况。制定应急预案,定期演练。及时发现处理地质隐患,确保施工安全。

信息化技术应用BIM技术进行三维建模和可视化模拟,提前解决设计施工问题。建立智能监控系统,实时监控施工现场,及时处理安全隐患和质量问题。

采用创新路径,该公路工程顺利完成施工任务,提高施工效率,保障施工安全,降低施工成本。

六、结论

山区复杂地形公路工程施工组织设计面临着诸多挑战,需要不断创新和优化。通过合理优化施工方案、创新资源配置、强化安全管理以及应用信息化技术等创新路径,可以有效提高山区公路工程施工组织设计的水平,确保工程的顺利建设。在未来的山区公路工程建设中,应进一步加强对施工组织设计的研究和实践,不断探索更加科学、合理、高效的施工组织设计方法,为山区经济社会发展提供更加坚实的交通支撑。同时,随着科技的不断进步,应积极引入新的技术和理念,不断完善山区复杂地形公路工程施工组织设计的创新路径,推动山区公路建设事业的发展。

参考文献

[1]张树楠.复杂地形山区公路选线的关键技术研究[J].工程建设与设计,2022,(09):120-122.DOI:10.13616/j.cnki.gcjsysj.2022.05.034.

[2]姚正嘉.复杂地形背景下山区公路路线设计思路分析[J].居舍,2021,(14):169-170+173.

[3]祁丽红.如何提升山区农村公路概预算编制的准确度[J].区域治理,2019,(35):219-221.

作者简介:

马振兴(1989.11-),男,汉族,云南昆明人,本科,工程师,研究方向:交通工程公路建设工程类。

*本文暂不支持打印功能

monitor