特殊路段路基全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）地質變形監(jiān)測和安全預警系統(tǒng)。張美超/供圖

特殊路段路基建成的基準站子系統(tǒng)。張美超/供圖

(資料圖片僅供參考)

三個衛(wèi)星監(jiān)測工作站分布點。張美超/供圖

特殊路段路基施工一級，防護一級，綠化一級。張美超/供圖

仁遵高速公路土建第三合同段特殊路段路基最高填方高度達到106.82米。張美超/供圖

貴州省公路工程集團有限公司仁遵高速公路土建第三合同段項目部員工成功攻克特殊路段路基施工困難。張美超/供圖

在仁遵高速公路土建第三合同段，有一段左幅長237米，右幅長227米的特殊路段路基。這一段路基的特殊性在于，它的左側填方邊坡最高填方高度達到106.82米，共計需填筑土石方89.28萬立方米。從設計的角度上看，這一高度已經(jīng)達到了設計的極限。這一段特殊路基的施工給施工單位帶來了巨大的挑戰(zhàn)。在施工中，貴州省公路工程集團有限公司仁遵高速公路土建第三合同段項目部引入全球導航衛(wèi)星（GNSS）地質變形監(jiān)測和安全預警系統(tǒng)對施工過程進行監(jiān)測、管控，同時采取5米一層強夯等特殊技術措施，確保這段特殊路基建成品質工程。

特殊路段路基面臨特殊困難

仁遵高速公路土建第三合同段特殊路段路基位于該合同段琵琶樹隧道出口處。合同段內(nèi)還有一座特長隧道石筍溝隧道，石筍溝隧道左幅全長5.346公里，右幅全長5.339公里，琵琶樹隧道左右幅全長1.2公里。此處路基原設計為一座橋梁，橋梁下面是一條名叫觀音寺河的山區(qū)河谷。在建設中，石筍溝隧道、琵琶樹隧道要產(chǎn)生大量土石方。這些土石方，如果作為棄方，則需在附近另行征用大量土地建設棄土場，放置這些土石方，但這將給項目建設帶來巨大的成本困難，同時也不符合節(jié)約用地的項目建設要求。另一面，觀音寺河附近區(qū)域，均已被當?shù)亓袨樗幢Ｗo區(qū)。如果要設置棄土場，就勢必會影響到當?shù)氐乃幢Ｗo。

設計人員改設計后的琵琶樹特殊路段路基，設計高度達到了106.82米，共計需填筑土石方89.28萬立方米。共10級坡，需分三層施工。

工程技術人員告訴記者，琵琶樹特殊路段路基除設計高度達到極限，給施工帶來填筑施工的巨大挑戰(zhàn)外，該段路基的施工還面臨著另外一個巨大挑戰(zhàn)：若整個填方邊坡為橫坡，極易產(chǎn)生填筑的土石方沿地表基巖產(chǎn)生滑移式破壞，給工程質量帶來難以想象的影響。

發(fā)揮黨員先鋒模范作用

如何破解特殊路段路基面臨的難題和挑戰(zhàn)？貴州省公路工程集團有限公司仁遵高速公路土建第三合同段項目黨支部、項目部按照仁遵高速公路項目辦“黨建融合+”項目建設管理模式的要求，決定充分發(fā)揮黨員的先鋒模范作用和青年團員的骨干作用。在施工初期的2020年4月20日，貴州省公路工程集團有限公司仁遵高速公路土建第三合同段項目部、黨支部同步成立了黨員先鋒隊、青年突擊隊和工人先鋒隊，同時設立了黨員責任區(qū)和黨員先鋒崗。黨員先鋒隊、青年突擊隊和工人先鋒隊的責任是全力解決施工過程遇到的困難和問題，隨時關注質量技術、安全文明、進度和效益，按時按質按量完成階段性目標考核任務，用自己的模范行動帶動和影響全線參建員工的積極性，把特殊路路段路基建成品質工程。

貴州省公路工程集團有限公司仁遵高速公路土建第三合同段項目黨支部、項目部為此專門成立了以項目經(jīng)理、黨支部書記徐來銀任組長，項目部總工程師蔡永洪、項目生產(chǎn)副經(jīng)理弋華偉任副組長，郝東停、周其富、段廷忠、胡坤鵬、何厚林、仲鵬、張黎明、沈勇、張美超等技術骨干為組員的技術攻關小組。技術攻關小組做了大量的技術研究和試驗路段的基礎實驗。

技術攻關小組提出，只有在施工過程中，進行嚴密的防控監(jiān)測，將細微的變化處理在萌芽狀態(tài)，實現(xiàn)對高填方場地位移的動態(tài)管理和治理，同時采取精細化的施工工藝才能創(chuàng)建品質工程。

引入北斗地質變形監(jiān)測系統(tǒng)

為確保特殊路段路基填筑的質量和安全管控，貴州省公路工程集團有限公司仁遵高速公路土建第三合同段項目部引入了全球導航衛(wèi)星（GNSS）地質變形監(jiān)測和安全預警系統(tǒng)（新技術設備）。

全球導航衛(wèi)星（GNSS）地質變形監(jiān)測和安全預警系統(tǒng)，是集衛(wèi)星定位技術、精密傳感測量技術、計算機網(wǎng)絡技術、數(shù)字通訊技術和數(shù)據(jù)云技術等于一體的綜合性系統(tǒng)，是一種多學科、多方位、深度結合的高科技系統(tǒng)。

全球導航衛(wèi)星（GNSS）地質變形監(jiān)測和安全預警系統(tǒng)由監(jiān)測子系統(tǒng)、基準站子系統(tǒng)、云數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)、客戶端子系統(tǒng)組成。

監(jiān)測子系統(tǒng)，由衛(wèi)星定位工作站，監(jiān)測墩、數(shù)據(jù)傳輸裝置組成，主要功能是監(jiān)測站數(shù)據(jù)采集。

基準站子系統(tǒng)，由衛(wèi)星定位接收機、基準站觀測墩、數(shù)據(jù)傳輸裝置組成，主要功能是基準站數(shù)據(jù)采集。

云數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)，由信息管理子系統(tǒng)、監(jiān)測數(shù)據(jù)子系統(tǒng)、報表子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)轉換子系統(tǒng)、評估分析子系統(tǒng)、系統(tǒng)配置與用戶管理子系統(tǒng)組成，主要功能是數(shù)據(jù)處理和管理、基準站、監(jiān)測站實時控制。

客戶端子系統(tǒng)，由Web應用程序、PC客戶端、手機App組成，主要功能是展示監(jiān)測點變形位移、形變監(jiān)測系統(tǒng)管理、顯示分析成果、預報預警。

工程技術人員告訴記者，全球導航衛(wèi)星（GNSS）地質變形監(jiān)測和安全預警系統(tǒng)的主要技術原理是利用該系統(tǒng)的衛(wèi)星測量基準站和監(jiān)測工作站等設備之間的相對定位，通過相對定位得到各監(jiān)測點不同時期的位置信息，與首期結果進行對比得到各監(jiān)測點在不同時期的位移信息，然后采用數(shù)據(jù)軟件（核心算法）對位移信息進行解算，剔除各種環(huán)境影響誤差因子，得到精確度達到毫米級的位移信息，最終將各監(jiān)測點的位移信息通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)發(fā)送至系統(tǒng)監(jiān)測云平臺，由云平臺形成各結構物的時程形變參數(shù)和相關技術指標，供技術人員和管理人員實時查詢和參考，同時，可對超過設定閾值的形變值發(fā)出相應警報，提醒相關人員采取對應處置措施。

記者在采訪中了解到，在施工中工程技術人員共設置三個觀測點，形成了一個觀測網(wǎng)。

據(jù)工程技術人員介紹，這套系統(tǒng)除了在施工過程中運行以外，在仁遵高速公路竣工通車投入運營后也還將繼續(xù)運行。

精細化填筑創(chuàng)建品質工程

在琵琶樹特殊路段路基的實際填筑施工中，貴州省公路工程集團有限公司仁遵高速公路土建第三合同段項目部的工程技術人員采取了精細化的施工工藝。

從項目建設初期的2020年2月27日開始，工程技術人員用一周左右時間進行了試驗段的施工，通過試驗段填筑過程所檢測得到的壓實、碾壓等方面的數(shù)據(jù)，來指導后續(xù)的填筑施工。

試驗段填筑數(shù)據(jù)結論表明，在整個填方邊坡為橫坡，可能產(chǎn)生沿地表基巖面產(chǎn)生滑移式破壞的情況下，防護措施填方坡比應采用1坡面應采用漿砌片石防護，坡腳應采用抗滑樁支擋。為增加填方穩(wěn)定性，應在橫坡較陡地段開挖臺階，為減少填方路堤沉降，路堤應采用強夯分層夯實。在填筑施工期間和運營期間應進行變形監(jiān)控量測，監(jiān)測周期三年。邊坡平臺第四、第七級應寬10米，第十級應寬5米，其他級平臺應寬2米。

試驗段填筑數(shù)據(jù)結論明確，高填方路堤施工的工藝流程應為：施工準備→運料→攤鋪→大粒徑石料破碎→采用細粒料填空隙→局部找平→碾壓→局部空隙細料找平→碾壓→檢測→下一循環(huán)施工。

試驗段填筑數(shù)據(jù)結論得出了壓實系數(shù):93區(qū)最大松鋪厚度控制在80cm，施工時，進行堆料后，在80cm高度處掛線，以此為標準面，對填料進行攤鋪、推平，用振動壓路機壓實，檢測結果為：在碾壓遍數(shù)為6遍時，路基已無明顯下沉，平均沉降差為0.2cm，在碾壓遍數(shù)為7遍時，路基基本不再下沉，表面無明顯孔洞，大粒徑石料不松動，平均沉降差為0.1cm，松鋪系數(shù)為1.09。

94區(qū)最大松鋪厚度控制在50cm，施工時，進行堆料后，在50cm高度處掛線，以此為標準面，對填料進攤鋪、推平，用振動壓路機壓實，檢測結果為：在碾壓遍數(shù)為6遍時，路基已無明顯下沉，平均沉降差為0.2cm，在碾壓遍數(shù)為7遍時，路基基本不再下沉，表面無明顯孔洞，大粒徑石料不松動，平均沉降差為0.lcm，松鋪系數(shù)為1.11。

96區(qū)最大松鋪厚度控制在30cm,施工時，進行堆料后，在30cm高度處掛線，以此為標準面，對填料進攤鋪、推平，用振動壓路機壓實，檢測結果為：在碾壓遍數(shù)為6遍時，路基已無明顯下沉，平均沉降差為0.2cm，在碾壓遍數(shù)為7遍時，路基不再下沉，表面無明顯孔洞，大粒徑石料不松動，松鋪系數(shù)為1.14。

試驗段填筑數(shù)據(jù)結論得出了碾壓參數(shù):試驗段均采用25噸型振動壓路機進行壓實，第一遍采用慢速靜壓，行走速度為2.62Km/h。第二遍慢速弱振碾壓，激振力為200KN，振動頻率為28HZ，行走速度為2.62Km/h。第三遍慢速強振碾壓，激振力為350KN，振動頻率為28H2，行走速度為2.62Km/h。第四遍、第五遍、第六遍強振碾壓，激振力為350EN，振動頻率為28HZ，行走速度為3.95Km/h。第六遍碾壓后測得路基已無明顯下沉，平均沉降差為0.2cm,已達到壓實要求。第七遍采用慢速靜壓，行走速度為2.62Km/h，第七遍碾壓后路基基本不再下沉、表面無明顯孔洞、大粒徑石料不松動，平均沉降差為0.1cm，松鋪系數(shù)93區(qū)為1.09，94區(qū)為1.11，96區(qū)為1.14。

試驗段填筑結果還表明，為保證填方各層達到設計及規(guī)范要求，填料粒徑應不超過層厚的2/3為宜，壓實機械自重應采用25噸以上，攤平機械應采用大功豐推土機為宜。

正是這些數(shù)據(jù)、參數(shù)，為琵琶樹特殊路段路基的后續(xù)施工提供了堅實的基礎支撐。

記者在采訪中了解到，為確保琵琶樹特殊路段路基施工的質量，項目部還嚴格按照設計要求每5米一層，采用80噸強夯機進行強夯，路基的密實穩(wěn)定同樣得到了有效保障。同時，項目部還嚴格按照施工一級，防護一級，綠化一級的施工要求來保護保護整個環(huán)境。

項目部還基于琵琶樹特殊路段路基位于斜坡、沖溝水量大等實際，為確保路基不受雨水的沖刷，并減少雨水的下滲，防止沖溝匯水進入填石路堤坡體內(nèi)，分別建設了1號改河工程和2號改河工程以及場地內(nèi)的地表及邊坡截排水溝工程。