復雜地質條件下公路隧道工程地質勘探技術分析

肖建波

（湖南恒基隧道工程有限公司 湖南長沙 410000）

交通運輸對于我國的經濟發展是非常重要的，因此我國一直重視公路的建設。公路的隧道工程建設是公路建設中的重要環節。但是由于隧道工程的復雜，在公路隧道工程中對于工程項目上所在的山體進行地質勘探，這是保證公路隧道工程順利開展的必要條件。本文將通過對復雜地質條件下公路隧道工程的地質勘探技術進行分析，從而為我國的公路隧道工程順利開展提供技術保證。

1 什么是地質勘探

地質勘探是指通過運用一定的手段和方法對地質進行勘察和探測，從而確定該處地質的持力層的地基承載力的一種技術研究活動。它對于一些公路和隧道的修建有著重要的意義。隧道主要是利用一定的自然條件在天然的底層中進行修建，因此對于地質的要求是很高的。在修建前進行地質的勘探是非常有必要的。公路隧道工程地質勘探的主要內容是對公路所處地區、公路沿線范圍內的工程地質條件進行查明，看該區域的巖土參數是否符合標準值；查明該區域是否存在不良地質現象、是否有特殊性巖土，并對出現現象提出合理的建議和處理方式。通過勘探結果的分析，對公路隧道項目建設的施工圖紙的設計提供了有利的證據，可以有效的避開不良地質，保證公路建設的安全性。地質勘探技術的使用是人類充分利用有利地形，避開或改造不利的自然條件，從而使得公路隧道工程項目的建設更加順利。因此，在公路工程項目開展前進行地質勘探是非常有必要的。

2 地質勘探的重要性

2.1 為工程提供專業數據參考

公路工程施工屬于大型的施工項目，在施工前必須設計好圖紙。而圖紙的設計又必須根據當地的實際地形，這些數據必須經過專業的測量。尤其是在復雜地質條件下，如果不進行測量就會對圖紙的設計造成一定的誤差，從而影響工程項目的施工。因此，對公路隧道工程所在的山體進行詳細的地質勘探，對山體的地質情況、水文狀況都有準確的數據參考，這就使得工程在設計公路路線和工程施工方案時能夠有準確的數據做參考。

2.2 減少安全事故的發生

地質勘探能夠及時避免不良地質對工程的影響。例如，如果在地質勘探中發現該區域的土質呈現出巖溶地貌或者土質膨脹，就可以有效的采取預防措施，或者避開此段路修建，保證公路工程的修建質量，減少公路安全事故的發生。

3 公路隧道工程地質勘探的階段

3.1 項目可行性研究和分析階段的勘探

在項目可行性研究和分析階段勘探的主要意義是為了對所要修建工程的地區在地質上和條件上是否滿足工程建設的需要，數據是否符合工標準的施工要求。通過這些勘測數據，對于接下來的工程在路線上和方案上進行確定，隧道的位置和修建方案的確定提供數據支持。項目的可行性研究報告的編寫也需要參照勘探數據來進行。因此，在該階段的主要勘探技術運用的是踏勘，也就是說根據初步預定的方案，對方案中所規劃的不同路線所途徑的地方進行考察和調研，對可能存在危險的地方進行二次考察，從而對該區域的整體地質情況有一個基本的了解。

3.2 初步勘探階段

在公路隧道項目的初步勘探階段，主要的勘探技術是物探，也就是利用一定的工具進行勘探。物探的主要區域是項目測繪的范圍之內，如果在勘探的過程中發現特殊情況時，可以擴大測繪的范圍，進行追蹤勘探。在公路隧道勘探中，物探的方法有很多。不同的地質環境中所運用的物探方法也不同。分離式隧道進行勘探的時候，要將隧道軸線縱向向外布置兩到三條，洞口處則橫向布置2條，具體的間隔距離和長度則可根據隧道的整體長度以及實際的地質條件進行選擇。整體式的隧道則需在此基礎上適當的將勘探的長度和寬度都增加。

3.3 詳細勘探階段

詳細勘探階段顧名思義就是在初步勘探的基礎上進行的二次勘探。就主要是進一步深入的探測在初步勘測階段沒有勘探到的問題，是對初步勘探的補充。這一階段的主要運用的勘探技術也是物探。例如，在對山區的巖層進行探測的時候，運用的主要是地震勘探。距離相隔大約在10~20m左右，一旦在勘探的過程中發現有異常數據的出現，就要引起高度的重視，需要將與此相關的附近區域作為重點區域進行勘查。則需要在該重點區域將測試密度增加，多增設幾個測試點。在隧道洞口的探測所需要的測試距離要比隧道軸線的短，每間隔5m就要設置一個測試點。如果洞口是溶洞或者其他復雜地質構造，則需要適當的增加測試點或者測試線，以保證測試結果的準確性。一般的勘探工作都要分兩條隧道進行單獨的勘探，除非該條公路的地質構造簡單、巖性也很單一、公路成上下行，沒有環繞。具體的操作方法如下：

如果是針對巖體的測量，可以先采用聲波法對巖體進行勘查和測定，通過測定顯示的數據，再根據特定的比例和公式有效地計算出巖體的彈性特征值，從而查看巖體是否保存完整，是否存在破碎。只有完整的巖體構造，才適合隧道的施工，否則就會存在一定的安全隱患，甚至產生一定的施工故障和事故。如果發現溶洞或者其他的地質構造，可以用其他不同的方法進行多次測量，從而保證結果的準確性。

如果公路隧道需要經過河流或者其他水體時，則需要根據該水域的水深情況、水底的地形和其他水性特征等具體情況選擇合適的物探方法。物探的方法可以是僅僅使用一種，也可以多種同時綜合使用，勘探的主線應該不少于兩條，橫測線的布置也要根據水流的方向來進行具體的布置。由于水下地質的不確定性，以及受到天氣等因素的影響，測量時間應該不少于3d，才能使得測量結果準確，為公路隧道工程項目的建設提供可靠的數據。

4 公路隧道工程地質勘探案例分析

4.1 測量準備

表1

4.2 該工程的工程地質條件

該隧道所在的地區貫穿山體，場區總體地質構造不強烈，以北東向構造為主，局部地區構造較為復雜。

4.3 水文地質條件

該區屬于長江流域洞庭湖水系清水江支流，氣候屬于亞熱帶季風氣候。隧道修筑在半山腰，因此沒有受影響的地表水域地下水。

4.4 地震及區域穩定性

參考地震安全標注數值對本區域進行測定之后，發現該場區無新構造運用跡象，整體穩定。并且在隧道修建的時候采取了一定的防震措施，提高了安全系數。

4.5 對該地區進行的聲波測試

聲波測試對于隧道修建工程是非常重要的，能夠有效的確定該區域在巖層和巖體上是否完整，從而避免在隧道修建的工程中發生安全事故，或者是在隧道修建完工、投入使用后存在一定的安全隱患。因此本次勘察主要對該隧道的3個鉆孔測試了聲波，結果表明該區巖體較破碎至完整。

通過對該隧道工程進行一系列的技術勘察，我們發現該隧道所在區域在巖體、結構以及其他地質條件下都是符合標準的，能夠有效的保障該隧道工程的順利開展。

5 結束語

綜上，公路隧道工程項目是一項復雜而龐大工程，因此需要在動工前做好科學的地質勘探工作。尤其是在復雜地質條件下，隧道工程的施工變得更加復雜，受地質條件的影響更大。地質勘探工作能夠為工程項目在方案設計、路線選擇和施工技術上有著更可靠的數據支持，從而促進項目工程的施工能夠符合標準。同時我們應該不斷提高和運用先進的地質勘探技術科學、合理的對施工項目進行勘探，保證數據的準確性，為隧道工程的順利保駕護航，使得隧道工程能夠保質保量的完工并投入使用，減少安全隱患和事故，為我國的交通建設事業提供技術保障。