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高速公路高边坡塌方处治及稳定状态远程监控技术探讨

2018-03-27钟鑑方杨隽

人民交通 2018年18期
关键词:稳定边坡监控

钟鑑方 杨隽

摘要:高速公路高路堑边坡塌方,容易造成车毁人亡较大的安全事故和财产损失,本文通过实例论述高边坡塌方的处治方案及如何建立安全预警、远程实施检测边坡的稳定性进行探讨。

关键词:边坡;处治;稳定;监控

赣定高速公路是江西省“十五”期间的重点工程项目,是江西省第一條地方投资修建的高速公路。路线起于南康市龙岭镇,止于定南县老城野猪塘,与广东省的粤赣高速公路相连。2004年7月建成通车。路线全长126.558km。该路线龙南、定南境内处于山岭重丘区,路线走向经过较多海拔较高的山,造成较多的深挖路堑,设计边坡较陡,防护形式较简单。经过十多年的运营,防护工程受到自然气候雨水、风蚀等的影响,出现较多的边坡塌方病害。给行车安全带来较严重的安全隐患。

1.塌方处治实例

2016年3月23日赣定高速公路K3129+950受强降雨影响发生塌方。造成一辆大货车被埋,高速公路中断,1人死亡的事故。因为该路段是G45大广高速国家高速网的一段,事故中断交通造成较大影响,新闻联播进行了报道。经现场勘察塌方长度50米,塌方量约5000方,该处边坡高度6级边坡高度45米,原设计边坡为第一级1:0.5,第二级到第六级均为1:0.75。进过36小时抢险清理,顺利恢复交通。

塌方路段地质情况属剥蚀、侵蚀浅丘地貌,山体为第四系全新残坡积层和红砂岩组成。清理塌方后根据现场情况和地质条件拿出了科学的处治方案。每级边坡高度调整为8米,平台宽度2米,坡率为1:1;在第一至四级边坡考虑到破面是红砂岩,表面不平整,设置浇筑混凝土护面墙,使防护工程和岩体较好地结合在一起;在第二、三级边坡考虑到岩层走向设置预应力框格锚杆;平台设置防落石网;第五、六级边坡因为塌方体主要来自此处,地势已经较平缓,采用植生毯进行绿化防护,坡顶做截水沟。处治完成后效果较好,破面安全稳定,外观美观,取得了比较好的效果。

2.高边坡安全监控现状

沿线类似高边坡还有很多,据统计赣定每年水毁塌方大大小小的有七八处之多,而且这些塌方基本上是在没有预警的情况下发生。没有预警对行车安全就存在比较大的安全隐患。前文提到的死亡1人事故,如果能提前预警而进行交通管制,就可以避免车毁人亡的情况,将事故损失降到最低。如何防范塌方造成事故和人员伤亡和财产损失值得管理人员进行思考。目前高速公路养护对高边坡安全隐患的监管还是停留在传统阶段,基本是靠人工巡查。每到雨季各级管理部门就下文要求各管养单位加强巡查,加强安全隐患的排查。因为高边坡一般的山势都比较陡峭,运营多年后,植被茂密。人工很难攀爬到坡顶,即使到了坡顶,在植被覆盖的地表也很难发现裂缝之类的安全隐患。高边坡如果较多人工巡查,劳动强度很大,很难做到全部覆盖。造成较大的局限性,而塌方有存在比较大的偶发性。只有利用现在的新科技产品,和移动通讯技术,实现实时自动监控,对安全预警才能有更大的保障。

3.实时远程监控方案

如何做到出现安全隐患能提前预警,建立长效机制,迫切需要解决方案。根据现场调查的情况结合经验,边坡塌方一般并不是突然发生,二是在发生塌方前,在坡顶会出现裂缝,裂缝不断发展,遇到强降雨,雨水顺裂缝下渗,当积累到了一定的程度就可能发生塌方。鉴于这种情况,如我们采取在高边坡顶设置监测装置,实施监控坡顶位移,并将信号发送到监测平台或移动客户端,实现实时监控,当出现塌方隐患时,发出警报信号,管理单位及时排除技术人员到现场查看情况。有较大的塌方可能,及时通知交警和运营部门封闭高速,避免发生人员伤亡和财产损失的事故。

具体监控方案是在高边坡坡顶一定范围内沿路线横断面方向布设设置固定桩桩上设拉线位移传感器和移动通信信号发射终端配SIM卡,设备采用电池或蓄电池给设备供电,定期更换供电设备,确保监控装置24小时开启。每隔5米设置一个拉线固定桩。固定桩用钢钎打入地下1米左右。为了避免野生动物经过误拉传感器,在拉线的两侧1米范围外设置阻挡动物的隔离栅。拉线范围内的杂草树木清理干净。当坡顶或破面出现裂缝,固定桩间的距离就会发生变化,拉线就会产生拉动,传感器测量出位移值,通过设定位移报警值,当位移达到警戒值便发出警报信号,通过移动信号发射设备发送警报信号到监控中心的电脑或管理人员的手机。根据4G信号位置列表确定报警位置。管理人员及时到现场查看,做到有安全隐患及时预警,根据险情的程度制定相应的处治措施,将隐患消除在萌芽状态,减少经济损失,确保道路的安全畅通。

4.结束语

山区高速公路随着运营时间的增长,特别早期建成的高速公路因为设计标准较低,潜在高边坡塌方隐患倍增。该监控方案若得到开发推广应用,将可以有效避免塌方造成的车毁人亡的情况。对高速公路的运营安全起到很好的保障作用。

【参考文献】

[1]连继峰.雨水入渗下路基土质边坡水分运移时空特征与浅层稳定性分析[D].西南交通大学,2017.

[2]刘祥兴,李红中.广东山区高速公路挖方边坡常见病害及防治策略[J].广东公路交通,2017(01):53-57.

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