綜合勘察與分析方法在鐵路勘察中的應(yīng)用探究

吳偉

（中鐵第五勘察設(shè)計院集團有限公司地質(zhì)路基勘察設(shè)計研究院，北京 102600）

1 引言

國家經(jīng)濟的發(fā)展離不開交通運輸?shù)倪M步，鐵路交通就屬于交通運輸行業(yè)中的重中之重。綜合勘察在實際應(yīng)用過程中能夠完成對鐵路地質(zhì)情況的勘探，得到更加準(zhǔn)確的地質(zhì)信息數(shù)據(jù)，同時減少勘察成本。因此，有必要對綜合勘察與分析方法在鐵路勘察中的應(yīng)用展開分析。

2 鐵路工程中綜合勘察的重要性

在鐵路工程中，綜合勘察能發(fā)揮出非常重要的作用。因為鐵路工程面對的地質(zhì)條件往往非常復(fù)雜，這種復(fù)雜的地質(zhì)條件既不利于鐵路工程的勘察，又不利于后續(xù)施工。而綜合勘察則包含了多種不同的勘察方法，每一種勘察方法都能夠?qū)?yīng)不同的地質(zhì)條件，得到鐵路工程中不同地質(zhì)條件下的地質(zhì)信息數(shù)據(jù)。而且在綜合勘察的應(yīng)用過程中，還能夠同時采用多種勘察技術(shù)來完成對同一區(qū)域的地質(zhì)條件勘察，并通過相互之間的印證、補充來提升地質(zhì)資料的準(zhǔn)確度，讓后續(xù)鐵路工程得以更加順利地開展下去【1】。除此之外，在鐵路工程中開展綜合勘察時，為了得到最佳的勘察效果，還要安排專業(yè)的地質(zhì)勘察技術(shù)人員來完成勘察作業(yè)的實際操作，通過嚴(yán)格的操作流程能夠進一步提升鐵路工程中地質(zhì)勘察的信息數(shù)據(jù)質(zhì)量。

3 綜合勘察的方法

由于大多數(shù)鐵路工程其地質(zhì)條件比較復(fù)雜，所以，鐵路工程的地質(zhì)勘察難度非常高。能夠完成鐵路工程地質(zhì)勘察的方法有很多，無論是遙感圖像、物探、鉆探還是其他方法都能夠完成鐵路勘察。但在選擇鐵路勘察的具體方法時，勘察人員必須結(jié)合地質(zhì)條件以及鐵路工程類型等多方面因素，只有這樣才能使鐵路工程的勘察效果得到保證。

3.1 遙感圖像地質(zhì)勘察

遙感圖像地質(zhì)勘察是鐵路工程中非常重要的勘察手段，在對鐵路進行勘察的過程中，可以通過地質(zhì)信息識別、信息分析處理來完成對鐵路工程施工區(qū)域的勘察，判斷鐵路工程當(dāng)前的地質(zhì)條件。而且通過遙感技術(shù)，還可以通過衛(wèi)星影像以及航空攝影來進行地質(zhì)區(qū)域的宏觀地質(zhì)勘察，并提升大面積地質(zhì)信息的測繪質(zhì)量。在面對特殊地段時，遙感技術(shù)能夠發(fā)揮出非常重要的作用，通過航測能夠快速完成對復(fù)雜地理條件的勘察，提升勘察質(zhì)量。比如，某鐵路隧道工程在地質(zhì)勘察時遇到了2 個復(fù)雜褶皺帶，若僅采用地面地質(zhì)調(diào)繪，則勘測深度、廣度無法滿足勘察條件，而在遙感技術(shù)介入之后，便能夠完成對地質(zhì)調(diào)繪的引導(dǎo)，得到高質(zhì)量的地質(zhì)調(diào)繪數(shù)據(jù)。

3.2 鐵路工程地質(zhì)調(diào)繪

鐵路工程中的地質(zhì)調(diào)繪在鐵路勘察中能夠起到非常關(guān)鍵的作用。通常情況下，通過對鐵路工程中的地質(zhì)條件、水文情況等地質(zhì)要素進行地質(zhì)調(diào)繪之后能夠有效提升鐵路工程的施工質(zhì)量。因為各類地質(zhì)、水文條件都有可能給鐵路工程的正常施工造成嚴(yán)重影響，而在地質(zhì)調(diào)繪完成后，便可以結(jié)合地質(zhì)條件來合理布置鐵路工程的施工方案，提升鐵路工程質(zhì)量。因此，地質(zhì)調(diào)繪的作用便是對鐵路工程中的線路設(shè)計、施工方案提供設(shè)計依據(jù)。比如，某城際鐵路為了調(diào)查危巖、落石對鐵路運營安全帶來的影響，專門通過地質(zhì)調(diào)繪并結(jié)合無人機攝影及三維激光掃描等方式對線路周邊進行了詳細(xì)的調(diào)查，詳細(xì)查明了線路周邊對鐵路安全運營有影響的危巖、落石范圍及特征，為后續(xù)防護設(shè)計及施工提供了有力的依據(jù)。圖1 為鐵路工程地質(zhì)調(diào)繪。

圖1 鐵路工程地質(zhì)調(diào)繪

3.3 物探

物探指的是物理勘探，通過物探能夠解決在鐵路工程中出現(xiàn)的各種地質(zhì)、水文問題。而且物探在實際應(yīng)用中還具有操作方便、勘探成本低等優(yōu)點。在進行鐵路勘探時，合理選用物探方法可以大幅度提升鐵路勘探的整體質(zhì)量，節(jié)約鐵路勘探成本。在綜合勘察中，不同的物探方法可以適應(yīng)多種不同的工程地質(zhì)條件，所以，應(yīng)該將物探與鐵路工程中的地質(zhì)工作相結(jié)合，通過加深二者之間的配合來提升鐵路的勘探質(zhì)量。通常情況下，鐵路地質(zhì)勘察中的主要物探方法種類有很多，無論是彈性波法、直流電法還是其他勘探方法都能夠在不同的地質(zhì)條件下發(fā)揮出非常好的勘察效果。比如，某鐵路工程在進行隧道勘察時，就選用了物探中的大地電磁法及高密度剖面法，并通過這種勘探方法完成了測線5 730m，用于查明隧道中的巖溶、斷層等情況，為鐵路工程的施工打下了良好的基礎(chǔ)【2】。

3.4 鉆探

在地質(zhì)勘察中，鉆探屬于應(yīng)用最為廣泛的勘察技術(shù)，若巖性變化大、地質(zhì)條件復(fù)雜，則很難僅憑地面觀測技術(shù)完成對地質(zhì)情況的探查。而采用鉆探的方法則可以直接確定工程區(qū)域的地層巖性、了解地質(zhì)構(gòu)造以及地下水位等情況。而且在鉆探過程中，施工人員還能夠采用巖土水試樣的方式在鉆孔中完成各類地質(zhì)、水文試驗。圖2 為鐵路工程中的地質(zhì)勘察。

圖2 鐵路工程中的地質(zhì)勘察

3.5 原位測試

在鐵路勘察過程中，通過原位測試能夠防止在取樣期間受到應(yīng)力釋放的干擾，得到需求的工程力學(xué)數(shù)據(jù)。比如，在對軟土地區(qū)進行地質(zhì)勘察時采用的靜力觸探試驗、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗等。

3.6 土工試驗

土工試驗屬于巖土勘察中特別重要的一項試驗環(huán)節(jié)，通過土工試驗?zāi)軌蛲瓿蓪ν临|(zhì)物理、化學(xué)等性能的測定。土工試驗在實際應(yīng)用過程中可以測量出土質(zhì)的各項基本參數(shù)并完成對土層的劃分，能夠使鐵路工程中的地質(zhì)勘察變得更加簡單。但是，因為巖層、土層本身具有一定的不均勻性，因此，在對其進行數(shù)據(jù)處理時還需要考慮巖層、土層的參數(shù)平均值以及其他地質(zhì)條件來完成對土質(zhì)的綜合分析，所以，在土工試驗過程中得到的最終結(jié)果往往能夠影響到鐵路工程的最終質(zhì)量【3】。

4 綜合勘察的分析方法

通過將綜合勘察完成后獲取到的各種地質(zhì)資料進行分析對比，并將地質(zhì)資料與現(xiàn)有鐵路工程進行比對后可以將勘察到的地質(zhì)資料的作用最大化。對綜合勘察出的地質(zhì)資料進行綜合分析與應(yīng)用便是綜合勘察的分析方法。通過綜合勘察分析能夠大幅度提升地質(zhì)資料的最終質(zhì)量。

在對某鐵路工程專用線路進行勘察時，工作人員選用了工程地質(zhì)調(diào)繪、物探、鉆探、原位測試、土工試驗等勘察方法相結(jié)合的綜合勘察。將多種不同勘察方法得到的地質(zhì)信息進行統(tǒng)計、分析對比后得到了高質(zhì)量的鐵路工程地質(zhì)信息數(shù)據(jù)。其中，主要采用了鉆探、室內(nèi)土工試驗等勘察方法來進行對鐵路工程地層巖性的判斷。在使用鉆探的勘察方法取出土樣時，因為軟弱土層的土樣很容易受到擾動，所以采用了靜力觸探結(jié)合鉆探的方式，二者相互驗證得到了更加精確的地層數(shù)據(jù)。多種不同的勘察方法相互之間進行驗證能夠得到高質(zhì)量的地質(zhì)數(shù)據(jù)，對鐵路工程地質(zhì)條件的評價更為精準(zhǔn)。

5 結(jié)語

總而言之，綜合勘察與分析方法在鐵路工程的勘察工作中非常關(guān)鍵。通過綜合勘察與分析能夠在大幅度提升地質(zhì)勘察質(zhì)量的同時降低勘察成本。在綜合勘察過程中，可以在不同的地質(zhì)環(huán)境下，采用不同的勘察方式來完成對鐵路工程的地質(zhì)勘察，提升勘察質(zhì)量。隨著更多工程技術(shù)人員了解到綜合勘察與分析方法在鐵路勘察中的重要性，我國鐵路工程的勘察水平一定會變得更好。