高速公路地質勘察中的問題及技術要點

文 / 云南新創(chuàng)新交通建設股份有限公司 董國震

引言

對于高速公路工程而言，尤其涉及到山區(qū)，其建設往往涉及到復雜的地質現象，且?guī)r土性質比較特殊，其中甚至可能存在較為突出的危害性。

譬如，滑坡崩塌、泥石流等，其不僅具有范圍廣的特點，同時還伴隨較強的破壞性，為工程施工帶來突出的不利影響。

此外，高速公路建設沿線的地形地勢變化一般也比較復雜，特別是在山區(qū)位置一般需要較為龐大的挖填方作業(yè)，導致深挖高填現象較為常見。

此外，水文地質、巖土性質的變異性也可能帶來較大的不利影響，使得路基性質發(fā)生差異化，同時考慮到地面變化的不均勻性，填方高度也會出現一定的差異，因此在后續(xù)運營環(huán)節(jié)中很容易引發(fā)不均勻沉降的問題，促進地基失穩(wěn)的發(fā)生。在這樣的背景下，工程地質勘察就顯得尤為重要，對于后續(xù)施工的順利開展具有顯著意義。

高速公路勘察常用方法

GPS 定位勘察點

隨著科學技術的不斷發(fā)展，GPS 定位已經成為了工程勘察種常用的一類技術，其不僅能夠顯著提升勘察效率，同時還有助于改善不良地質定位的精度，為后續(xù)選線建立可靠的基礎，進而保障勘察工作的可靠性與科學性。

綜合運用遙感技術

考慮到山區(qū)地質條件的復雜性，在開展勘察工作時不可避免地會受到植被、地形等條件的制約，因此在實際勘察中還存在較多的地質問題。

在這樣的背景下，為了能夠實現預期的勘察周期要求，減少對后續(xù)工作的進度限制，可以借助遙感技術完成勘察的整體控制。值得注意的是，遙感技術具有突出的真實性及整體性，能夠為技術人員提供全面、客觀的地形地貌，并準確建立相應的地質信息網，減少外界影響因素的干擾。

此外，為了獲得更加立體的圖像數據來表征當地地質條件及水文信息，可以廣泛借助先進讀圖技術協助技術人員分析勘察結果，并盡可能規(guī)避可能存在的不良地質影響，全面改善項目整體質量。

重視選線環(huán)節(jié)

選線工作是高速公路工程的關鍵環(huán)節(jié)，也是項目質量控制的基礎，其直接決定著工程后續(xù)的走向。在具體的項目中，遙感技術的引入，能夠建立起較為完備的勘察信息，指導技術人員落實工程設計理念。在對高速公路的設計方案進行評估時，應當充分結合勘察結果做出判斷，同時將潛在的風險反饋給選線人員，幫助其判定地質災害可能導致的不利后果，并以此為基礎做出適當的調整。

對于部分選線位置存在嚴重地質災害的項目，應當在施工前做出全面的評估，并制定相應的預防措施，不斷優(yōu)化其平縱面設計。

高速公路工程地質勘察重點

勘察準備工作

在正式開始勘察之前，技術人員首先應當完善資料收集，借助多種信息渠道獲得建設地的地質信息，一般而言區(qū)域的地質、水文可通過1：20 萬的地圖進行標注，并收集當地近期天氣，基于已經完成的設計方案有針對性地采取相關數據，綜合做出地質災害評價。

此外，還應確定當地地震安全性，特別需要對滑坡、泥石流等常見災害進行風險評估，完善相應的報告。在勘察報告完成后，一般可通過Aregis、Globamapper 等GIS 軟件進一步進行圖集的坐標轉換，同時配準僻，使其能夠滿足后續(xù)選線的實際使用。此外還需對圖中各項內容進行排查，檢測其是否存在不良地質條件及特殊結構。

需要注意的是，山區(qū)公路的勘察應當建立相應的

勘察大綱指引，其不僅會對勘查工作的流程做出名確的要求，同時也有助于厘清各項勘察工作間的關系，大綱應當明確指出對各類地質條件、結構形式以及突發(fā)情況的應對方案，充分利用已得到的資料信息，挖掘勘察工作可能需要面對的問題，并提出相應的措施。

勘察外業(yè)工作

1.工程地質調繪

工程地質調繪是勘察工作的基礎，也是勘察質量、成果的集中體現，同時還指導著選線工作的順利進行。在初步確定當地地質調繪信息后，不僅需要基于已有的資料展開分析，同時將應當結合遙感技術等其他勘察技術深化調繪信息。

基于目前我國山區(qū)公路工程的地質調繪來看，其大多注重鉆探取芯而輕視調繪，甚至在有的項目中還選用1：20 萬的區(qū)域地質資料作為調繪資料，導致其工程設計缺乏可靠、有效的參考，進而使得走廊帶滑坡的影響未能得到充分考慮，為后續(xù)設計埋下不確定的風險。

所以，在開展地質調繪時應當充分認識到其重要性，并借助具體時間啊來調查當地土體的坡度、結構、覆蓋層等基本參數。同時了解軟弱夾層等不利地質因素，基于此評估結構的穩(wěn)定性。調查建設地可能存在的不良地質及巖土性質，掌握其對項目整體的影響。

此外，還需要了解地下水的分布情況，評估其對地基穩(wěn)定的不利影響，進而形成對當地自然條件的整體認識。在地質調繪的實際工作中，一般可以選取單元邊界、斷層以及地下水出露點等作為調繪點。

2.活動斷裂勘察

對于跨越地震動峰值加速度為0．1～0．49 的地帶時，應當強化對強震帶的實測，這主要是為了確定當地是否存在斷裂，并進一步掌握了解其是否為全新式活動的斷裂。

需要注意的是，對斷裂進行判斷時，應當特別注意以下幾點情況：（1）系統(tǒng)更新后，第四系地層中存在斷裂或發(fā)生與斷裂相關的褶皺。（2）斷裂帶中含有侵入巖，其有著絕對的新年齡或現場有新地層或接觸烘烤劇烈。（3）可以將部分地質作為佐證，常見的有串珠狀分布判斷為蘆葦層；線狀分布可判斷為泉水地；河流呈現出橫向遷移的趨勢；階地發(fā)育呈現出不對稱現象。

3.路基、邊坡勘察

不同于平原地區(qū)的工程建設，山區(qū)的地質條件具有較為突出的復雜性，并常常伴隨著高填深挖路段。在勘察過程中，常常會面對軟弱夾層等結構問題，而在對路基及邊坡的穩(wěn)定性評估時僅涉及到巖層的產狀分析，缺乏對結構面整體的判斷，其勘察層次不足。而在邊坡開挖過程中，受到結構性質的影響很可能出現過大變形甚至失穩(wěn)。

對于土質邊坡，不僅應當適應勘察工作量的主要訴求，同時還應當基于類比法，進一步對邊坡自然坡角及其穩(wěn)定性進行調研，結合土力學理論分析方法展開計算，并將其與定性分析結果進行比對，綜合判斷設計方案及指標選擇的合理性。

4.大、中橋勘察

山區(qū)公路大多需要涉及到跨越山河的設計內容，所以一般需要在山谷、河流兩側的陡坡位置設置橋墩。但在實際工程中，當地地質條件可能無法滿足橋墩設置要求，這也就會導致橋墩基礎發(fā)生不均勻沉降甚至出現滑移，對于部分設計不當的還會產生斷裂。這一問題的發(fā)生主要是由于設計人員考慮到鉆孔工作量大，而盲目認定建設區(qū)域內的工程地質滿足建設需求導致的，由此，就未能對邊坡形成準確、客觀的認識，有的勘察工作雖然涉及到了邊坡穩(wěn)定的分析，但將其變?yōu)槟K化工作，缺乏針對性。

對于有些跨越山谷、河流的項目而言，機械、設備難以及時進場，導致調繪開展困難，使得勘察結果不夠全面。

在這樣的背景下，就需要內業(yè)、外業(yè)人員能夠做好協調聯動，加強交流合作，能夠對勘察結果進行有效核對，同時借助遙感解譯來緩解進場困難的問題，提升地質調研的綜合性。

5.隧道勘察

山區(qū)的地形特點也就導致隧道工程是公路建設的重中之重，且需要克服高度差帶來的問題，這就導致進場困難、施工條件差等問題。

同時，隧道工程對于勘察而言的意義十分重大，因此在鉆孔勘察時應當秉承“物探先行、鉆探驗證、綜合分析”的基本原則，合理確定地層分界線、斷層等，并將其作為鉆孔點位，以此來改善勘察的針對性，在節(jié)省勘察成本的同時提升其全面性。

勘察內業(yè)工作要點

內業(yè)工作的重點在于基于外業(yè)工作結果，整合為文字、圖表等方式來做出更為明確清晰的展示，同時對室內試驗及原位測試數據做出相應分析，結合當地建設經驗，合理配置各項指標。此外，還應嚴密審核分析資料，提升檢測結果的科學性及可靠性。

結語

近些年，公路工程建設的快速發(fā)展為我國經濟、文化等領域起到了推動作用，使其維度不斷拓展，尤其是山區(qū)高速公路的建設逐步成為了一項重要內容。但山區(qū)地質條件的復雜性也對工程勘察工作提出了更高的要求，特別是邊坡穩(wěn)定性、路堤變形等威脅著項目的安全性、經濟性及適用性。本文從山區(qū)公路建設的主要特點出發(fā)，分別從勘察準備、內外業(yè)工作等層面展開分析，探究地質勘察的要點，以期能夠為我國基礎工程建設奠定有力基礎。