高速公路施工安全風險控制研究
時間:2022-07-16 09:45:06
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摘要:高速公路路塹高邊坡地質條件較為復雜,致使施工安全風險因素增加,為了確保邊坡施工質量,施工團隊需要對其中的安全風險進行進一步分析,并采取相應的風險控制措施。為此,從高速公路路塹高邊坡施工安全風險分析模型出發,進一步總結了邊坡施工安全風險的控制措施,旨在為高速公路施工提供相關意見。
關鍵詞:高速公路;路塹高邊坡施工;安全風險控制
1高速公路路塹高邊坡施工安全風險分析模型
1.1構建分析數值模型。現階段,高速公路路塹高邊坡施工安全風險數值模型構建主要應用ABAQUS有限元分析軟件,通過此軟件,施工團隊可以對邊坡施工工程進行模擬,其數值計算工作應用的是二維平面應變方式。數值模型中的數值分析工作應用的是有限元強度折減法,此分析方式指的是操作人員需要不斷降低數值模型總邊坡土體的抗剪強度,直到達到邊坡土體的最大破壞值;隨后操作人員再結合彈塑性有限元計算方式便可以得到最終的邊坡穩定系數,施工團隊則可以以邊坡穩定系數為依據,進行邊坡施工工作,進而確保邊坡的穩定性和安全性。1.2邊坡施工安全風險計算流程。邊坡施工安全風險計算流程如下:第一,在數值模型中,對未開挖的邊坡不斷施加重力,并通過分析軟件進一步分析邊坡的應力平衡,最終計算出邊坡的初始應力平衡值。第二,通過定義單元分析方式,在數值模型中將第一步邊坡開挖操作的土體移出,并重新進行對未開挖邊坡的重力施加,最終計算出被移出土體的應力平衡值。第三,通過改變邊坡土體施工參數的方式來實現對邊坡土體強度的折減,進而計算出邊坡的穩定系數。第四,在第三部計算操作的基礎上添加錨桿或錨索,進一步確定邊坡土體的穩定系數。1.3邊坡開挖操作影響分析。邊坡開挖操作在一定程度上會另邊坡出現變形現象,如果出現的變形為塑性變形,邊坡的穩定性則會發生大幅度降低,為此,施工團隊需要研究塑性變形和邊坡穩定系數之間的關系,并通過評估邊坡開挖變形情況的方式來分析邊坡的穩定性能。
2高速公路路塹高邊坡施工安全風險控制措施
2.1在邊坡開挖施工中應用邊坡支護技術。在正常的高速公路路塹高邊坡施工中,如果施工團隊應用的是分級開挖方式且沒有采取邊坡支護措施,到分級開挖工作后期,邊坡開挖安全系數將會大幅度降低,這說明沒有支護措施的保障,邊坡工程的穩定性和安全系數將會下降。為了避免上述問題的出現,施工團隊需要在邊坡開挖施工中應用邊坡支護技術,例如,現假設某高速公路工程邊坡開挖工作分為了四個階段來進行,在邊坡開挖工作進行到第三個階段后,可以在第四個邊坡開挖階段進行前,對邊坡進行錨索施加處理;并且在應用了支護措施后,邊坡安全系數的提高和下降均在邊坡開挖工程中有所體現,其中,第三階段邊坡開挖工作的安全系數下降幅度最大,為0.6%,第二階段邊坡開挖工作的安全系數提高幅度最大,為1.6%,由此可見,支護技術的應用能夠整體性的提高邊坡開挖工程的安全系數,實現了對邊坡施工穩定性的良好控制。2.2加強高速公路路塹施工排水管理。高速公路邊坡工程出現滑塌現象的原因主要可以分為內部原因和外部原因兩種,降水則是外部原因的主要表現。高速公路路塹高邊坡主要有強風化粉砂巖組成,并且粉砂巖表面可能會存在裂縫,這也是高邊坡施工風險系數較高的主要原因之一,因此,在實際的邊坡開挖過程中,邊坡坡面會處于裸露狀態,此時降水則會通過粉砂巖上的縫隙進入到邊坡土體中,進而產生邊坡工程滑塌問題。結合以往的高速公路路塹高邊坡施工工程經驗,可以得出以下結論:如果降水因素另邊坡強度下降了10%左右,此時邊坡施工的安全系數便會逼近高速公路路塹工程的最低安全系數1.05;降水因素另邊坡強度下降了20%左右,此時邊坡施工的安全系數便會小于高速公路路塹工程的最低安全系數1.05,這代表邊坡施工工程不能達到安全標準。為此,施工團隊要盡量將邊坡施工工程安排在在旱季進行,并且要加強高速公路路塹施工排水建設,在邊坡坡面采取相應的保護措施。如果施工過程中出現了降水現象,施工團隊需要對邊坡坡面采取覆蓋措施,并搭建好排水裝置,避免降水滲透到邊坡縫隙中。2.3加大對施工工程的監督力度。高速公路路塹邊坡穩定性的分析過程較為復雜,但是其分析數據精確程度較高,并且能夠為邊坡施工提供相應的數據支持,施工團隊可以在結合分析數據的基礎上,進行對邊坡施工工程的質量管理。例如,施工團隊可以結合分析模型評估的邊坡施工安全風險系數,采取不同級別的風險防控方案,并對其中的主要風險因素加大防范力度,以此來確保邊坡施工工程的順利進行,并為工程質量和穩定性提供良好支持。
3結束語
綜上所述,高速公路路塹高邊坡施工安全風險控制措施的應用在工程質量控制中有著顯著的應用效果,為此,施工團隊可以加大對施工安全風險的分析力度,并確保分析過程的科學性和合理性,在此基礎上通過在邊坡開挖施工中應用邊坡支護技術、加強高速公路路塹施工排水管理、加大對施工工程的監督力度等方式有效減少邊坡施工風險因素。
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作者:沈永芳 單位:貴州路橋集團有限公司
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