在平塘至天峨高速公路上，有一種神奇的“黑巧克力”——炭質岩。它遇水即化，如同黑巧克力一般絲滑。平天路究竟用了哪些手段讓它華麗變身變成如今這般穩定堅固、綠意盎然的模樣呢？讓我們跟随美麗高速主播一起來看看吧！

炭質岩

一種極不穩定的膨脹軟岩，具有強度低、風化快、高壓縮性、遇水崩解的工程特性。

平天路59.1公裡的主線上，炭質岩路段總長約15公裡，含炭質岩的高邊坡有38處。受炭質岩影響，項目施工進度和品質控制面臨極大挑戰。

▲昔日炭質岩路段

項目指揮部迎難而上，充分發揮黨建引領作用，成立“交投先鋒+攻堅突破”黨員先鋒隊和青年突擊隊，擔當作為，大膽創新，結合路基、邊坡施工實際情況制定專項施工方案，打破炭質岩造成的施工困境，确保工程建設進度和品質。

潛心鑽研 探索炭質岩路堤填築新工藝

炭質岩路塹開挖後自穩能力極差，易坍塌，炭質岩作為填料容易引起路基不均勻沉陷和路床翻漿等病害，因此，高速公路項目建設過程極少将炭質岩作為路基填料，大多作為棄方。但是棄用的炭質岩一方面占用了大量的土地，另一方面在長期的雨水的沖刷和風化作用下，狀态會發生變化，将導緻河道淤塞，甚至可能引發滑坡等地質災害。

▲填築施工試驗

項目指揮部貫徹落實集團公司“快、好、省”建設理念，組建技術團隊，結合項目實際開展炭質岩的路用性能及填築技術研究，通過反複試驗，探索出一套适用于93區填築的炭質岩路堤填築施工工藝。

1.通過大噸位羊足碾震動碾壓、沖擊碾壓把大塊碳質泥岩壓碎，減少泥岩後期崩解帶來的不穩定性和強度降低。

2.經過合理的機械組合碾壓方式，提高路基的壓實度，減小填料的孔隙率，有效限制泥岩顆粒崩解後路基沉陷的發生。

3.采用“包邊土”封閉路基兩側不少于3米，有效防止雨水進入造成泥岩的二次崩解、軟化，造成路基下沉、滑移。

▲重型羊足碾沖擊碾壓

▲黃土包邊

該炭質岩路堤填築施工工藝試驗檢測各項指标滿足設計及規範要求，特别是路基93區的壓實度取得了預期的效果。實施後，項目有效利用了347萬立方米炭質岩作為填料，減少了棄方，降低了對周邊環境影響，同時大幅度減少了棄土場、取土場租地、後期複墾複綠等費用，取得了良好的社會效益和經濟效益。

▲炭質岩路段安全通暢

打破常規 采取炭質岩邊坡防護新手段

炭質岩極不穩定的岩性給平天路炭質岩邊坡防護和綠化帶來了重大挑戰。項目指揮部迎難而上，多次組織各參建單位召開現場會議，集思廣益，最終決定打破常規，大膽創新，通過增加投入、引進新設備、采用新工藝打破邊坡防護僵局。

引進履帶式高舉錨固鑽機

為邊坡錨杆鑽孔提供新方法

在施工過程中，由于邊坡高、陡，作業面受限，腳手架搭設困難，人工鑽孔速度慢等，導緻施工進度緩慢，部分炭質岩邊坡防護還未完成，就出現開裂甚至垮塌。為了保證施工安全和質量，提高邊坡防護施工效率，項目引進履帶式高舉錨固鑽機，為邊坡錨杆鑽孔提供新方法。

▲履帶式高舉錨固鑽機

履帶式高舉錨固鑽機融合履帶式挖掘機、起重機、鑽機三種機械的結構為一體，能從容應對公路邊坡等各類地質災害防治中的滑坡及危岩體錨固工程，特别适合高邊坡岩體錨固工程。該鑽機支腿機構、旋轉機構和大臂舉升機構結合了起重機的結構原理，大大提升了安全系數及靈活度，既實現了高處鑽孔施工作業，又保證了施工的安全；下部回轉支承、上部回轉機構和滑架的搭配應用，可多角度組合調節施工方位，使鑽孔作業更加靈活、方便；鑽孔系統采用自進式液壓推進技術，使用配套的實施鑽具，可适應不同情況下的地質打孔；通過傳統錨固鑽機的基礎上增加了高空作業操作平台，實現了鑽孔作業操控全部在平台上操作，增強了施工安全性。

▲高舉錨固鑽機現場施工

采用炭質岩邊坡“濕噴”防護新工藝

滿足邊坡防水、隔水要求

項目指揮部緊扣“防水第一”原則，從隧道濕噴工藝中得到啟發，決定采用炭質岩邊坡“濕噴”防護新工藝。濕噴所采用的機械為隧道混凝土濕噴台車，其台車采用工程底盤，四驅驅動，轉場靈活，能适應于路基上各種地形；濕噴台車噴射效率高，每小時噴射混凝土量可達到30立方，滿足不同工況的需要；濕噴台車臂架具有回轉、俯仰、伸縮和噴頭擺動功能，通過無線遙控操作，可實現快速靈活噴射作業，可操作性高，對于邊坡開挖過程中出現凹凸不平處能很好地進行封閉，破面封閉無死角。相較于傳統幹噴工藝，濕噴混凝土工藝極大提高了噴坡混凝土的質量，能夠保證混凝土的整體性，減小混凝土與邊坡接觸的空隙，有效隔離了雨水及空氣中的水分，從而滿足對邊坡的防水、隔水要求。

▲炭質岩邊坡濕噴機濕噴作業

此外，為了增加炭質岩邊坡的穩定性，項目因地制宜采用矮擋牆、柔性擋牆、生根擋牆、錨杆錨索框架固腳強腰，再采用植生袋、植被砼等多種手段恢複植被，邊坡生态治理成效顯著。

▲采用“濕噴”防護新工藝效果

智能化監控 讓炭質岩邊坡養護更省心

項目指揮部在全線推廣應用高速公路高危邊坡信息化管理系統平台。該系統平台采用B/S架構設計，開發出“廣西高速公路災害風險智慧雲控平台”和“邊坡衛士APP”，利用深部位移監測（固定式測斜儀）、傾角加速度計、雨量計、土壤水分計等監測傳感器以及GNSS等位移自動監測設備，對炭質岩邊坡不同深度表面位移、深部位移、地下水情況及支護結構内力進行全面監測。當監測數據或者監測設備出現異常時，系統會以短信、郵件等功能方式進行實時在線告警提示。

▲廣西高速公路災害風險智慧雲控平台

▲“邊坡衛士”APP

該平台為養護需求、養護措施提供科學的決策依據，項目管理人員可及時了解炭質岩邊坡安全狀态和結構性能發展趨勢，并制定具有針對性、及時性和高效性的預防性維護、維修與加固措施。

▲炭質岩邊坡防護、綠化效果好

炭質岩複雜的水理性質及力學響應機制一直是岩土研究的重難點，依托平天路項目實體工程，炭質岩的路用性能及填築技術研究得到了有效驗證。在自治區交通運輸廳的指導下，項目指揮部參與編寫的《炭質岩路基設計與施工技術指南》已于2023年4月發布實施，為行業内同類型項目施工提供了寶貴經驗。