山区高速公路高边坡-林达明-上海道路安全

1、山区公路高边坡施工安全评估技术研究山区公路高边坡施工安全评估技术研究提 纲1、山区公路高边坡施工安全评估2、高边坡施工特征3、主要技术手段4：高边坡施工安全评估框架 总体目标按照交通运输部关于开展山区高速公路施工安全风险预控试点的通知的要求，按照风险预控试点工作的通知，为了使风险评估制度得到广泛重视，相关单位和人员风险防控意识和能力得到进一步加强，并进行山区高速公路施工安全风险预控试点工作，实现风险性较大的山区高速公路建设项目逐步全面推行风险评估制度。1、山区公路高边坡施工安全评估1、山区公路高边坡施工安全评估图1 中国滑坡分布图 由于设计理论和计算方法还不够完善，勘察、施工和管理中不确定因素

2、多，近年来公路施工过程中高边坡和深基坑工程安全事故频发，呈现“易发、频发、多发”等特点。比如，1972年6月，香港降雨强度达560mm/天，公路施工发生大量滑坡与深基坑事故，伤亡人数达250人。因此山区公路高边坡工程成为危险性较大的工程之一。国内外国内外研究现状研究现状： 山区高边坡工程是施工中内容丰富而易于变化的领域，工程界已越来越认识到高边坡工程是一项风险较高工程。风险评估是一门综合性很强的新型学科，它涉及工程地质、土力学、基础工程、结构力学、原位测试技术、施工技术、土与结构共同作用以及环境岩土工程等多门学科，是理论上尚待发展的综合性技术学科。 目前很难针对山区公路高边坡与深基坑工程的施工

3、制定一套标准模式，只能要求采用理论计算与地区经验相结合的半经验、半理论的方法进行设计。在失效概率分析方面，Frendenthal （1954）指出破坏概率的选择应使结构的造价与结构破坏损失费用的期望之和最小；A.Casagrande（1965）在“太沙基讲座中”，提出土工和地基工程中计算风险的问题；P.Lumb（1970）研究了自然土的变异性问题，土体的安全系数和土强度的概率分布，把统计学应用到土力学中；T-H.Wh（1970）把概率论与决策方法应用到岩土工程中，研究了基础、斜坡等安全性的问题；E.E.Vanmarcke（1977）研究了土剖面的概率模型，并研究了边坡的可靠度和概率稳定分析。1

4、、山区公路高边坡施工安全评估综合分析，国内外在高边坡安全评估的技术上有以下特点：综合分析，国内外在高边坡安全评估的技术上有以下特点： 1：将可靠度研究等同于风险分析研究的倾向；2：风险指标与力学计算结合不够；3：缺乏定性与定量相结合的适应性强的风险分析与评价方法；4：没有建立完善的风险预警预案体系；实施风险管理的流程和内容不完善、不规范；5：研究成果的应用性和可信度不理想。1、山区公路高边坡施工安全评估发展趋势：发展趋势： 在工程项目安全评估技术发展过程中，其发展趋势是科研单位、业主、施工单位进行联合合作，科研单位通过科学研究，提供详实的现场资料，为业主和设计单位提供优化设计的基础资料和有针对

5、性的建议。业主根据资料进行科学决策，由设计单位进行快速优化设计，施工和监理单位进行优化施工，保证研究成果快速地应用到生产实际中。1、山区公路高边坡施工安全评估技术路线2、高边坡施工特征研究学科研究学科边坡工程施工安全评估2、高边坡施工特征2.1边坡类型土质边坡2.1边坡类型顺层边坡2、高边坡施工特征2.1边坡类型库区边坡2、高边坡施工特征2.1边坡类型陡倾边坡2、高边坡施工特征2.2支护结构桩板墙抗滑桩2、高边坡施工特征2.2支护结构锚杆锚索框架2、高边坡施工特征2.2支护结构复式支护2、高边坡施工特征2.2支护结构桩板墙+锚索框架2、高边坡施工特征n踏勘n钻探n工程地球物理勘探n3S技术（地

6、理信息系统GIS、遥感RS、全球定位系统GPS ）n监测量控技术n数值模拟3、主要技术手段：勘查3、主要技术手段：勘查 任务：为公路工程建设进行地质研究，提供工程规划、设计、施工所需的地质资料，回答工程上所遇到的各种地质问题，满足工程上对地质的要求，以保证建筑物的安全安全可靠、经济合理、运行正常。 研究对象：工程建筑与地质环境二者之间的相互制约、相互作用。 目的是查明工程建设地区或建筑场地的工程地质条件，勘查测试岩土体的工程地质性质，分析评价可能存在和发生的工程地质问题及其对建筑物和地质环境的影响和危害，提出防治防治不良地质现象的措施，为保证工程建设的合理规划以及建筑物的正确设计、顺利施工和正

7、常使用，提供可靠的地质科学依据。 3、主要技术手段：踏勘n工程地质勘察的主要手段为物探与钻探物探与钻探，物探方法与工程地质方法在工作原理上是截然不同的。工程地质方法是以岩石学、构造地质学、工程地质学、水文地质学等理论为基础；物探方法则是以各种地球物理场的理论为基础，凭借仪器对地质构造或岩土介质引起的地球物理异常进行观测，而不是直接观测地质构造或岩土介质本身，因此它是一种间接的方段。(a) (b)图1.1 工程勘察手段(a:大型工程钻探；b:城市道路物探)3、主要技术手段：钻探+物探地质勘察三维地质模型3、主要技术手段：钻探+物探3、主要技术手段：3S技术如何保证施工安全？进行安全评估，提出重点

8、3、主要技术手段4：高边坡施工安全评估框架总体风险评估总体风险评估1 一般要求一般要求2土质高边坡土质高边坡3 岩质高边坡岩质高边坡评估影响因子：评估影响因子： 地质因子（岩体结构与力学特征）、地形因子（坡度、坡高、坡长）、支护结构、地质因子（岩体结构与力学特征）、地形因子（坡度、坡高、坡长）、支护结构、施工方案（爆破施工方案（爆破+人工）人工）4.1总体风险评估4.1土质边坡总体风险评估框架评估指标评估指标分类分类分值分值说明说明建设规模建设规模坡高（坡高（m）457-8根据工程勘察设计资料根据工程勘察设计资料和现场施工揭露条件综和现场施工揭露条件综合判断。合判断。建设规模根据坡高、坡建设规

9、模根据坡高、坡度、坡长等度、坡长等3个参数进行个参数进行取值后进行平均即为建取值后进行平均即为建设规模得分。设规模得分。35-455-725-354-515-252-3坡度坡度(。)507-835-505-725-354-515-252-3坡长坡长(m)2305150-230470-1503702地质因子地质因子岩体结构成分岩体结构成分全土质全土质7-8根据工程勘察设计资料根据工程勘察设计资料和现场施工揭露条件综和现场施工揭露条件综合判断。合判断。地质因子根据岩体结构地质因子根据岩体结构成分和结构面特征参数成分和结构面特征参数进行取值后进行平均即进行取值后进行平均即为地质因子得分。为地质因子得

10、分。散体结构土石混合体散体结构土石混合体5-7碎裂结构土石混合体碎裂结构土石混合体2-4结构面特征结构面特征顺层滑坡顺层滑坡7-8全土质全土质5-7反倾滑坡反倾滑坡2-4气象水文气象水文施工期间年累施工期间年累积降雨量和边积降雨量和边坡中水的赋存坡中水的赋存超过超过900mm降雨，边坡一直有水降雨，边坡一直有水6根据当地气象和勘察设根据当地气象和勘察设计资料进行综合判断，计资料进行综合判断，如施工期间遇到暴雨要如施工期间遇到暴雨要进行紧急预案。进行紧急预案。降雨在降雨在300-900，边坡间断有水，边坡间断有水4150mm的降雨，边坡干燥的降雨，边坡干燥24.1土质边坡总体风险评估框架评估指标

11、评估指标分类分类分值分值说明说明气象水文气象水文施工期间年累施工期间年累积降雨量和边积降雨量和边坡中水的赋存坡中水的赋存超过超过900mm降雨，边坡一直有水降雨，边坡一直有水6根据当地气象和勘察设根据当地气象和勘察设计资料进行综合判断，计资料进行综合判断，如施工期间遇到暴雨要如施工期间遇到暴雨要进行紧急预案。进行紧急预案。降雨在降雨在300-900，边坡间断有水，边坡间断有水4757-8根据工程勘察设计资根据工程勘察设计资料和现场施工揭露条料和现场施工揭露条件综合判断。件综合判断。建设规模根据坡高、建设规模根据坡高、坡度、坡长等坡度、坡长等3个参个参数进行取值后进行平数进行取值后进行平均即为建

12、设规模得分均即为建设规模得分。55-755-735-554-5907-870-905-750-704-530-502-3坡长坡长2302地质因子地质因子岩体结构岩体结构成分成分碎裂结构，碎裂结构，IV级岩体级岩体7-8根据工程勘察设计资根据工程勘察设计资料和现场施工揭露条料和现场施工揭露条件综合判断。件综合判断。地质因子根据岩体结地质因子根据岩体结构成分和结构面产状构成分和结构面产状进行取值后进行平均进行取值后进行平均即为地质因子得分。即为地质因子得分。中薄层结构，中薄层结构，III级岩体级岩体5-7整体结构，整体结构，II级岩体级岩体4-5完整结构，巨厚层，完整结构，巨厚层，I级岩体级岩体2

13、-3结构面产结构面产状与公路状与公路走向关系走向关系顺层滑坡顺层滑坡7-8结构面水平结构面水平5-6反倾滑坡反倾滑坡2-4气象水文气象水文施工期间施工期间年累积降年累积降雨量和边雨量和边坡中水的坡中水的赋存赋存超过超过900mm降雨，边坡一直降雨，边坡一直有水有水4根据当地气象和勘察根据当地气象和勘察设计资料进行综合判设计资料进行综合判断，如施工期间遇到断，如施工期间遇到暴雨要进行紧急预案暴雨要进行紧急预案。降雨在降雨在300-900，边坡间断有，边坡间断有水水3150mm的降雨，边坡干燥的降雨，边坡干燥1 岩质边坡总体风险评估框架评估指标评估指标分类分类分值分值说明说明气象水文气象水文施工期

14、间施工期间年累积降年累积降雨量和边雨量和边坡中水的坡中水的赋存赋存超过超过900mm降雨，边坡一直降雨，边坡一直有水有水4根据当地气象和勘察根据当地气象和勘察设计资料进行综合判设计资料进行综合判断，如施工期间遇到断，如施工期间遇到暴雨要进行紧急预案暴雨要进行紧急预案。降雨在降雨在300-900，边坡间断有，边坡间断有水水3150mm的降雨，边坡干燥的降雨，边坡干燥1防护措施防护措施监测监测地表、地下监测方案完整科地表、地下监测方案完整科学学6-8根据监测对象的不同根据监测对象的不同可分为地表变形、地可分为地表变形、地下变形、应变、水文下变形、应变、水文、环境因素等。支护、环境因素等。支护方案包

15、括喷锚、挡土方案包括喷锚、挡土墙，锚杆锚索框架等墙，锚杆锚索框架等。防护措施根据监测和防护措施根据监测和排水支护结构得分进排水支护结构得分进行平均得出。行平均得出。地表、地下监测方案不完整地表、地下监测方案不完整，监测周期和方法不完善，监测周期和方法不完善2-5没有监测没有监测0支护结构支护结构与排水与排水开挖方式科学实际，支护方开挖方式科学实际，支护方案科学合理，排水措施完善案科学合理，排水措施完善6-8支护结构一般，排水措施一支护结构一般，排水措施一般般2-5排水或支护都做得不好排水或支护都做得不好04：高边坡施工安全评估框架 专项风险评估专项风险评估 1 一般要求一般要求2风险源辨识与分

16、析风险源辨识与分析3 高边坡主要施工作业活动与典型事故类型对照表高边坡主要施工作业活动与典型事故类型对照表 4.2 专项施工安全评估与作业活动4.2 专项施工安全评估与作业活动：专项风险工程分类分项工程说明土质高边坡开挖临时工程脚手架作业清表作业挖掘作业爆破作业便道施工临时便道挡土墙土石方排水及钢筋支护措施初喷支护施工土钉施工钢筋网施工混凝土喷射锚索（杆）框架场地整理与搭设工作平台测量定位及钻孔锚固段压浆浇筑砼梁墩、安装锚锚杆（索）张拉锁定及检验自由段封孔压浆及封锚拆除施工平台4.2 专项施工安全评估与作业活动工程分类分项工程说明土质高边坡挡土墙施工基坑开挖基底处理浆砌片石或片石砼基础砌筑墙身

17、泄水孔、沉降缝施工桩板墙施工 孔桩施工桩间板模制作安装监控预报沉降观测测斜钻孔观测锚杆张拉力量测不良地质体探测与处理地下水观测与处理事故类型施工作业坍塌 大变形 容器爆炸起重伤害物体打击高处坠落机械伤害触电车辆伤害临时工程脚手架作业清表作业挖掘作业爆破作业临时便道挡土墙土石方排水及钢筋支护措施土钉施工钢筋网施工混凝土喷射场地整理与搭设工作平台测量定位及钻孔锚固段压浆浇筑砼梁墩、安装锚锚杆（索）张拉锁定及检验自由段封孔压浆及封锚拆除施工平台基坑开挖基底处理浆砌片石或片石砼基础砌筑墙身泄水孔、沉降缝施工孔桩施工桩间板模制作安装沉降观测测斜钻孔观测锚杆张拉力量测4.2 专项施工安全评估与作业活动4：高边坡施工安全评估框架 高边高边坡风险源估测与控制坡风险源估测与控制 1 一般要求一般要求 2 地基基础工程地基基础工程 3 锚杆（索）工程锚杆（索）工程 4 挡土墙工程挡土墙工程 5 附属工程（排水沟、护栏和护坡）附属工程（排水沟、护栏和护坡） 6高边坡典型重大风险源控制建议高边坡典型重大风险源控制建议4.3重大风险源估测与控制4：高边坡施工安全评估框架附件附件1：施工保护措施（劳动保护：施工保护措施（劳动保护+文明施工文明施工+应急处理应急处理+作业场所与物料生