前言
基于国民经济的发展和路网完善的需求,高速公路正快速进入山区。无论国外还是国内,在修建山区公路工程中常要切割山体,易导致山体崩塌滑坡事故。实际上,我国已修建的山区高等级公路中,几乎是“无路不垮”,有的甚至严重制约和影响了施工进度及公路的运营效益。边坡的稳定性已经成为我国山区高等级公路建设中的重大地质工程问题之一。在山区高等级公路建设中,如何对边坡进行合理的评价、科学的预测、即时的管理与控制,成为目前我国山区高等级公路建设中急需解决的重大技术难题。
山区高速公路建设发展迅猛,而边坡工程安全与质量控制略显不足,存在勘察设计周期短、勘察资料不细致,施工组织不科学等诸多问题,出现了重复治理、影响工期、浪费投资等现象。因此,针对山区高速公路边坡工程的特点,本书在探讨边坡破坏机理与稳定性评价的理论研究基础上,系统总结高速公路边坡施工的质量控制与动态监测方法,结合山区高速公路建设生产实践,初步建立了高速公路边坡施工安全监控理论与技术体系,对安全、高效、优质地建设山区高速公路,促进我国经济发展具有重要的意义。
近年来,长江科学院岩基研究所科研团队在湖北承担了包括宜巴高速、沪蓉西高速、郧十高速、麻竹高速、恩黔恩来高速等多条山区高速公路施工期或运营期的边坡监控监测咨询项目,结合工程施工,完成了大量的地质勘察、边坡现场安全监测与施工质量监控管理,治理方案咨询等工作,取得了一定成果,积累了较为丰富的经验。当然,由于地质条件的复杂性与不确定性,个别边(滑)坡治理工程中也暴露出一些问题。上述边(滑)坡监控中的经验与教训,对其他类似工程的建设具有较强的实用价值和借鉴意义。
本书与已出版的同类书比较,具有以下特点:①对于山区高速公路边坡工程的破坏模式、失稳机理、稳定性分析有足够的广度。系统总结了公路边坡平面滑动、楔形滑动、圆弧滑动、倾倒破坏、溃曲破坏、崩塌破坏的失稳机理与稳定性计算方法,针对边坡的不同破坏模式提供了相应的工程实例给技术人员参考,使各类边坡变形破坏的识别、判断与分析做到科学合理、有据可依;②加深了对边坡施工期安全监控工作的认识,提出了以“现场勘察→风险分级→优化设计→设站监测→信息反馈”为主线的的公路边坡施工期安全监控工作流程与方法,并提供了大量监测实例供相关人员参考;③从工程建设的角度提出“强勘察、精设计、严管理、细施工”的建设理念,可以保证山区高速公路边坡工程建设的安全、经济、美观。
本书共分八章,第一章为绪论,第二章为山区高速公路边坡分类与稳定性影响因素,第三章为山区高速公路边坡稳定性分级与施工风险评估,第四章为山区高速公路边坡地质破坏模式、失稳机理、稳定性分析,第五章为山区高速公路边坡施工及质量控制,第六章为山区高速公路边坡施工期安全监测与反馈,第七章为山区高速公路边坡安全监控管理与信息化施工,第八章为山区高速公路边坡及滑坡病害监控与治理实例。
本书的编著分工如下:第一章、第五章及第七章由朱杰兵撰写;第二章及第四章由李聪撰写;第三章由方贻立撰写;第六章及第8.8节由刘小红撰写;第8.1节~第8.4节由汪斌撰写;第8.5节~第8.7节由蒋昱州撰写。全书由朱杰兵、方贻立、陈彦生统稿。
本书的出版得到湖北省交通运输厅、湖北省交通投资集团有限公司、中交第二公路勘察设计研究院有限公司、湖北省交通规划设计院及其下属单位的大力支持与帮助;本书的出版也得到国家自然科学基金项目(41272350、41672320、51309025)的资助;本书编写过程中还参阅了相关单位完成的地质勘察报告、设计文件及国内同仁的研究成果,在此一并致谢。
由于本书完成时间紧迫,编著者水平所限,书中难免有错误和不当之处,恳请专家与读者批评指正。
编著者
2016年10月