在平塘至天峨高速公路上，有一种神奇的“黑巧克力”——炭质岩。它遇水即化，如同黑巧克力一般丝滑。平天路究竟用了哪些手段让它华丽变身变成如今这般稳定坚固、绿意盎然的模样呢？让我们跟随美丽高速主播一起来看看吧！

炭质岩

一种极不稳定的膨胀软岩，具有强度低、风化快、高压缩性、遇水崩解的工程特性。

平天路59.1公里的主线上，炭质岩路段总长约15公里，含炭质岩的高边坡有38处。受炭质岩影响，项目施工进度和品质控制面临极大挑战。

▲昔日炭质岩路段

项目指挥部迎难而上，充分发挥党建引领作用，成立“交投先锋+攻坚突破”党员先锋队和青年突击队，担当作为，大胆创新，结合路基、边坡施工实际情况制定专项施工方案，打破炭质岩造成的施工困境，确保工程建设进度和品质。

潜心钻研 探索炭质岩路堤填筑新工艺

炭质岩路堑开挖后自稳能力极差，易坍塌，炭质岩作为填料容易引起路基不均匀沉陷和路床翻浆等病害，因此，高速公路项目建设过程极少将炭质岩作为路基填料，大多作为弃方。但是弃用的炭质岩一方面占用了大量的土地，另一方面在长期的雨水的冲刷和风化作用下，状态会发生变化，将导致河道淤塞，甚至可能引发滑坡等地质灾害。

▲填筑施工试验

项目指挥部贯彻落实集团公司“快、好、省”建设理念，组建技术团队，结合项目实际开展炭质岩的路用性能及填筑技术研究，通过反复试验，探索出一套适用于93区填筑的炭质岩路堤填筑施工工艺。

1.通过大吨位羊足碾震动碾压、冲击碾压把大块碳质泥岩压碎，减少泥岩后期崩解带来的不稳定性和强度降低。

2.经过合理的机械组合碾压方式，提高路基的压实度，减小填料的孔隙率，有效限制泥岩颗粒崩解后路基沉陷的发生。

3.采用“包边土”封闭路基两侧不少于3米，有效防止雨水进入造成泥岩的二次崩解、软化，造成路基下沉、滑移。

▲重型羊足碾冲击碾压

▲黄土包边

该炭质岩路堤填筑施工工艺试验检测各项指标满足设计及规范要求，特别是路基93区的压实度取得了预期的效果。实施后，项目有效利用了347万立方米炭质岩作为填料，减少了弃方，降低了对周边环境影响，同时大幅度减少了弃土场、取土场租地、后期复垦复绿等费用，取得了良好的社会效益和经济效益。

▲炭质岩路段安全通畅

打破常规 采取炭质岩边坡防护新手段

炭质岩极不稳定的岩性给平天路炭质岩边坡防护和绿化带来了重大挑战。项目指挥部迎难而上，多次组织各参建单位召开现场会议，集思广益，最终决定打破常规，大胆创新，通过增加投入、引进新设备、采用新工艺打破边坡防护僵局。

引进履带式高举锚固钻机

为边坡锚杆钻孔提供新方法

在施工过程中，由于边坡高、陡，作业面受限，脚手架搭设困难，人工钻孔速度慢等，导致施工进度缓慢，部分炭质岩边坡防护还未完成，就出现开裂甚至垮塌。为了保证施工安全和质量，提高边坡防护施工效率，项目引进履带式高举锚固钻机，为边坡锚杆钻孔提供新方法。

▲履带式高举锚固钻机

履带式高举锚固钻机融合履带式挖掘机、起重机、钻机三种机械的结构为一体，能从容应对公路边坡等各类地质灾害防治中的滑坡及危岩体锚固工程，特别适合高边坡岩体锚固工程。该钻机支腿机构、旋转机构和大臂举升机构结合了起重机的结构原理，大大提升了安全系数及灵活度，既实现了高处钻孔施工作业，又保证了施工的安全；下部回转支承、上部回转机构和滑架的搭配应用，可多角度组合调节施工方位，使钻孔作业更加灵活、方便；钻孔系统采用自进式液压推进技术，使用配套的实施钻具，可适应不同情况下的地质打孔；通过传统锚固钻机的基础上增加了高空作业操作平台，实现了钻孔作业操控全部在平台上操作，增强了施工安全性。

▲高举锚固钻机现场施工

采用炭质岩边坡“湿喷”防护新工艺

满足边坡防水、隔水要求

项目指挥部紧扣“防水第一”原则，从隧道湿喷工艺中得到启发，决定采用炭质岩边坡“湿喷”防护新工艺。湿喷所采用的机械为隧道混凝土湿喷台车，其台车采用工程底盘，四驱驱动，转场灵活，能适应于路基上各种地形；湿喷台车喷射效率高，每小时喷射混凝土量可达到30立方，满足不同工况的需要；湿喷台车臂架具有回转、俯仰、伸缩和喷头摆动功能，通过无线遥控操作，可实现快速灵活喷射作业，可操作性高，对于边坡开挖过程中出现凹凸不平处能很好地进行封闭，破面封闭无死角。相较于传统干喷工艺，湿喷混凝土工艺极大提高了喷坡混凝土的质量，能够保证混凝土的整体性，减小混凝土与边坡接触的空隙，有效隔离了雨水及空气中的水分，从而满足对边坡的防水、隔水要求。

▲炭质岩边坡湿喷机湿喷作业

此外，为了增加炭质岩边坡的稳定性，项目因地制宜采用矮挡墙、柔性挡墙、生根挡墙、锚杆锚索框架固脚强腰，再采用植生袋、植被砼等多种手段恢复植被，边坡生态治理成效显著。

▲采用“湿喷”防护新工艺效果

智能化监控 让炭质岩边坡养护更省心

项目指挥部在全线推广应用高速公路高危边坡信息化管理系统平台。该系统平台采用B/S架构设计，开发出“广西高速公路灾害风险智慧云控平台”和“边坡卫士APP”，利用深部位移监测（固定式测斜仪）、倾角加速度计、雨量计、土壤水分计等监测传感器以及GNSS等位移自动监测设备，对炭质岩边坡不同深度表面位移、深部位移、地下水情况及支护结构内力进行全面监测。当监测数据或者监测设备出现异常时，系统会以短信、邮件等功能方式进行实时在线告警提示。

▲广西高速公路灾害风险智慧云控平台

▲“边坡卫士”APP

该平台为养护需求、养护措施提供科学的决策依据，项目管理人员可及时了解炭质岩边坡安全状态和结构性能发展趋势，并制定具有针对性、及时性和高效性的预防性维护、维修与加固措施。

▲炭质岩边坡防护、绿化效果好

炭质岩复杂的水理性质及力学响应机制一直是岩土研究的重难点，依托平天路项目实体工程，炭质岩的路用性能及填筑技术研究得到了有效验证。在自治区交通运输厅的指导下，项目指挥部参与编写的《炭质岩路基设计与施工技术指南》已于2023年4月发布实施，为行业内同类型项目施工提供了宝贵经验。