摘要:公路设计阶段设计深度不足,精细化程度不高是项目实施阶段变更产生的重要原因之一。本文通过论述公路施工过程中产生的软基处理、路堑边坡设计变更等常见变更的类型、原因及可能产生的不利后果,阐述减少此类变更产生的方法及提高设计精细化的重要性。
关键词:工程变更;公路设计;技术管理
引言
公路设计工作,是对拟建公路项目的实施在技术上和经济上所作的详尽安排,它直接关系着工程质量和将来的使用效果,是工程建设中的重要环节[1]。在公路项目实施过程中,常常出现施工图设计给出高程、地形、地质结构等情况与施工现场情况不符而产生工程变更,对项目进度、安全、成本管理等产生不利影响。本文将对公路项目实施过程中常见因设计因素产生的路基变更进行浅析。
一、项目概况
以华南地区某高速公路项目某标段为例,项目区属亚热带季风性湿润气候,多年平均降雨量1500mm以上,最大降雨量2357mm。该标段位于低山丘陵区,主线全长5.1km,其中路基长度3.1km,最大填土高度25m,最大路堑深度65m,沿线路两侧都分布有村庄和简易公路,红线内主要地类为耕地及林地。建设两年以来,共发生技术变更96份,其中软基处理变更12份,路堑边坡处理变更10份,因地方问题产生变更16份。
二、软基处理变更
该标段在施工过程中共处理软基63000㎡,处理淤泥125000³,变更共增加费用880万元;全线路基填方段落共计16处,其中12处均发生软基处理变更,占比75%。该标段产生软基处理的位置可分为水田及山谷两大类,此二处位置均存在排水不畅,长期水浸,土壤有机质含量高、含水率大等特点[2],易形成软弱地层。经勘测,该标段范围内软基属浅层软基,采用换填法处理。换填处理方法较其它地基处理方法简单快捷,但其需要较大场地堆放挖除的淤泥,施工单位须新增弃土场地及施工便道,增加软基处理施工及用地协调费用与时间,增加成本,迟滞进度。若遇深层软基,则通常采用复合地基法或排水固结法等,其对工期、资金、技术等有更大需求,对施工单位带来更大的压力。
产生这一问题的原因在于,因人员、机械投入等及进度管理上的不足,导致详细勘察阶段工程地质钻探钻孔数量不足或钻孔位置未能覆盖水田、山谷等易存在软弱地基的区域,造成软弱地基相关处理方案及预算缺失,从而使施工单位相关准备不充分,产生工期延误等不利影响。因而,在两阶段设计勘察时,应增加水田、沟谷等易产生软弱地基位置的钻探孔位;施工图设计时,应加强对上述部位地质钻探情况的核查,作出有针对性的处理办法。建设实施阶段,施工单位应在进场初期对可能存在软基的位置进行调查,提前做好可能存在的软弱地基处理的施工准备工作,降低因软基处理变更产生的不利影响。
三、路堑边坡设计变更
该标段路堑边坡设计变更有边坡级数变更及边坡防护形式变更,共发生变更路堑边坡共10处,其中2处为边坡防护级数变更,剩余为边坡防护型式变更。产生边坡级数变更原因为图纸与实际地面标高差异过大,如路堑边坡原设计级数为7级,经实测发现路基中线位置原地面实际高程较设计高程高12m,依原设计坡率放坡无法在设计级数内将坡顶线放至原地面。因此类原因共变更增加锚杆1886m,锚索2655m,土石方120万m³。
在中桩测量过程中,因点位缺漏造成测量数据不准确,测得路线纵断面及横断面地面线与实际地貌相差较大,常常导致施工单位无法按照设计施工图施工,须再重新进行测量、方案设计及征地工作,影响项目进度及成本。对于此类问题,在项目定测阶段应做好中桩测量工作,确保线路横纵断面数据与现场实际地面线相符合;在项目实施阶段,施工单位应及早进行边桩复核工作,提早开展补充征地流程,消除因修改设计及补充征地带来的不利影响。
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边坡防护变更通常分边坡防护型式不适用及边坡绿化型式不适用。该标段共产生边坡防护型式变更5处,绿化型式变更19处。防护型式变更主要原因为在依照原设计进行防护工程施工后,坡体出现浅层滑坡,原防护工程被破坏。产生路堑绿化形式变更原因为路堑开挖后发现坡体岩质风化程度为强风化乃至中风化,喷播草籽后草籽因缺乏植物生存所需土壤无法成活。
产生此类问题的原因为,因钻探孔位缺失,或路堑边坡防护设计过程中未核对地质钻探资料如岩性、风化程度、破碎程度等,使设计防护形式不能适应坡体情况,如在较破碎岩质坡体使用人字形骨架防护和喷播植草防护,及在岩质坡面使用喷播植草的绿化形式,使得路堑边坡防护工程施工后无法达到预期的防护效果,对边坡稳定产生不利影响,甚至造成路堑边坡滑坡,极大增加用地范围及施工工程量,乃至影响红线外建筑设施安全,对项目进度管理及成本管理造成不利影响。对于此类情况,在施工图设计阶段路堑边坡防护设计时应综合考虑地质钻探资料,结合芯样岩质破碎程度及风化情况选择边坡防护及绿化型式;对于勘察过程中发现边坡坡顶存在电力通讯及房屋建筑等设施的,应进行专项设计。在项目实施阶段,施工单位在路堑开挖过程中,若发现坡体岩层层面、节理或裂隙面、松散层走向与边坡方向相近[3],应及时联络设计单位进行现场勘察,明确是否需更改边坡防护型式,在施工过程中做好坡面临时排水工作,防止出现边坡滑塌等不利情况。
四、因地方问题产生的设计变更
公路建设项目占地广且临近居民集中区,在建设及运营过程中不可避免地对途经地区的生产生活产生影响。以该标段为例,该标段红线覆盖地类以耕地及经济林为主,山坡有道路及灌溉系统沿等高线布置,其常被落叶及临近植被遮盖,较难发现。在施工过程中,因阻断当地山道及灌渠,干扰居民通行,或影响临近红线设施,常引起居民不满,要求当地政府和业主协调解决,甚至封堵施工便道,阻碍施工。自建设以来,共计新增通道及排水涵洞3处,改路及改沟10处。该标段红线内有一古树,树冠投影侵入路基顶面范围;围绕该树当地村民屡次提出要求,甚至出现阻工的情况。最终经多次协商,至完成该段路基施工,共耗费两年时间。此类变更发生充满不确定性,公路土建工程各个阶段均有可能发生;且分布零散,工程量通常不大但施工成本较高。此类变更与路地关系息息相关,若不能妥善处理,往往影响施工便道、取弃土场、甚至是红线用地的征用,间接影响工程进度。
产生此类问题的原因为,受设计进度、人员约束,在勘察阶段对于途经地域社会调查不充分,未能了解当地群众诉求,在施工图设计阶段未考虑群众需求提出解决方案;在施工过程中阻断当地山道灌渠,给当地群众生产生活带来不便,或是对当地古树、坟墓等造成破坏;随工程项目推进,若问题未能得到解决或缓解,会进一步加重当地群众的不安与不满,甚至滋生抵制情绪,出现交地与协调困难乃至阻工等情况,给工程进度带来不利影响。对于此类情况,在设计阶段时,应做好社会调查,了解临近红线可能受施工影响的建筑物、古树、坟墓等设施,在施工图设计时采取措施进行规避;在山脊山谷交错段落进行路基设计时,应考虑当地群众是否存在通行需求,而进行通道设计,并考虑现有道路的顺接,减少对当地群众的影响。在项目实施阶段,施工单位应留意红线内地方山道及水渠,特别是山脚及坡体等常有山道设置的位置;同时与地方政府保持沟通通畅,及时反馈有关问题及处理情况,避免矛盾激化造成更大损失,减少进度管理风险。
五、总结
设计阶段是项目建设程序的重要组成部分,与项目质量、进度、成本三大目标的实现息息相关。然而,受设计周期及人员、机械投入等因素限制,设计工作始终存在缺陷和遗漏,特别是施工图设计与现场实际情况不符等问题,需要在项目实施阶段开展变更工作,反映出当前设计深度不足、精度不高等问题。此类变更设计属于对设计阶段产生问题的事后完善处理,往往需要付出较大的成本,亦不利于项目工程质量及使用效果。因此,相较于采取变更手段解决设计问题,提升设计质量,减少变更数量,提高设计精细化水平更为重要。
参考文献
[1]幼松.《工程项目管理》.广州:华南理工大学出版社,2015
[2]《地球科学大辞典》编委会.《地球科学大辞典 基础学科卷》.北京:地质出版社, 2006.01
[3]李铁峰.灾害地质学:北京大学出版社,2王002年
论文作者:管泽佳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
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