巖溶地區公路工程科研現狀及成果

經過三十余年的科研攻關，我國巖溶地區公路工程關鍵技術已集中布局在若干個核心領域，并且成果喜人。

隨著我國交通強國事業的推進和交通運輸行業高質量的發展要求，新形勢下巖溶地區公路建管養運面臨新的挑戰。目前的科研項目主要集中在以下幾個方面。

設計選線和勘察技術

對公路工程巖溶不良地質體的勘察與處治技術進行探索與創新，只有進行時，沒有完成時。例如在公路工程設計選線時，可基于巖溶發育理論開展地質選線，在精準識別巖溶地下水循環帶的基礎上，結合構造和地形，避開巖溶強發育地段，減少穿越巖溶水季節交替帶的長度，從而大量減少巖溶水帶來的工程難題和生態環境問題。在勘察技術上，可選擇采用“無人機航拍三維實景+機載激光雷達測繪”技術、傾斜攝影技術、可控源音頻大地電磁法技術、半航空電磁勘探技術等，來實現更快速、更準確、更大范圍的探測。

路基隱伏病害快速檢測技術

例如，研究將車載地質雷達系統用于道路下巖溶檢測。并行處理系統是由道路病害智能化監控系統、地質雷達數據并行處理平臺中心服務器、地質雷達數據處理平臺數據處理集群構成的基于云平臺的道路地下隱伏病害處理分析系統。該系統基于信息化管理的多服務器并行計算的地質雷達快速處理技術，建立基本的道路病害特征庫，提出基于希爾伯特邊際譜和核匹配追蹤的道路隱伏病害快速識別算法，構建了路基隱伏病害快速識別及動態跟蹤技術體系。

廣西桂林至陽朔高速公路路基工程巖溶土洞塌陷后開挖情況

巖溶邊坡穩定性實時監測技術

隨著大量巖溶地區公路建成，確保這些公路的運營安全成為首要問題。基于北斗導航系統、5G、AI、大數據等技術，建立監測預警平臺，對巖溶邊坡穩定性實時監控是目前開展相關研究的一個重要方向。

復雜超長巖溶隧道關鍵技術

例如，2020年貴州省交通運輸廳將“巖溶區向斜段公路隧道高壓涌水堵水關鍵技術研究”列為科技項目，針對巖溶隧道高壓涌水問題，結合工程實例開展隧道高壓涌水封堵設備、材料及封堵施工工藝等關鍵技術研究。

隧道超前預警技術

在隧道超前預警方面，對復雜巖溶地段，可采取“地質調查分析+多種物探+超前水平鉆探”的綜合地質分析預報方法，廣西公路隧道安全預警工程研究中心自主開發的三維可視化隧道立體安全預警系統基于“BIM+GIS”技術，是一個集計算機技術、通信技術、網絡技術、傳感器技術等高新技術于一體的綜合系統工程，可實現不間斷在線自動化監測，實時返回數據，最終實現監測數據的可視化和全自動安全預警功能。在隧道運營期，利用三維可視化隧道立體安全預警系統所積累的基礎數據，結合隧道健康監測數據，建立隧道建管養一體化全生命周期數據管理系統，能夠及時發現隧道結構運行異常，為隧道檢測、維修、搶險等提供數據支持，用科技的力量守護隧道全生命周期的安全。

巖溶地區石質邊坡生態恢復綠化技術

選擇適合的植物類型，營造適于植物生長的環境，進行石漠化防治，使其與周邊自然環境高度融合，盡可能抹除開山炸石的“傷痕”，弱化人工痕跡，從而保護巖溶山區生態環境，有效減少巖溶地區公路建設水土流失和石漠化傾向，為公路使用者創造了一個具有強烈地方景觀特色、行車舒適且與自然生態相適應的行車環境，有效降低行車安全事故的發生。

當公路工程遇上巖溶，公路建設者貢獻出自己的智慧，用技術攻克難關，讓兩者相互成就，讓巖溶成為了公路工程美麗的點綴，實現了人與自然的和諧相處。

表1 廣西巖溶地區公路工程科研平臺

表1 廣西巖溶地區公路工程科研平臺