艱險山區公路工程勘察風險因素研究

摘要 艱險山區公路工程面臨諸多挑戰，其風險管理和勘察作業尤為復雜，文章系統分析了艱險山區公路工程勘察中的主要風險因素，包括地質條件風險、氣候條件風險等，深入探討了這些風險對工程勘察和建設的潛在影響，并通過對國內外相關研究和實踐案例的綜合評估，提出了針對性的風險應對策略，旨在提高艱險山區公路工程的安全性和可靠性。研究結果表明，強化前期調查、加強技術人員培訓、使用現代勘察技術工具和加強安全措施是有效管理和減少這些風險的關鍵措施。

關鍵詞 艱險山區；公路工程；風險因素；勘察；風險管理

中圖分類號 U415.12 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）13-0183-03

0 引言

隨著經濟社會的快速發展，艱險山區公路工程逐漸成為連接偏遠地區與外界、促進地區經濟發展的重要基礎設施。然而，這些地區特有的地形地質條件和復雜多變的氣候環境，給公路工程的勘察、設計與建設帶來了極大挑戰。識別和應對這些風險因素，確保工程的順利進行和長期穩定運行至關重要。因此，該文基于對我國艱險山區公路工程的實際情況分析，探討了其中的主要風險因素并提出相應的應對策略，旨在為同類工程提供參考和指導。

1 艱險山區公路工程概述

1.1 地理特征及地形地質條件

艱險山區公路工程面臨的第一大挑戰是復雜多變的地理特征與地形地質條件。這些地區通常包含陡峭的山坡、狹窄的山谷以及不穩定的巖石構造，這不僅對公路的布局和設計提出了極高要求，而且在施工中也需要應對滑坡、塌方等自然災害的風險，艱險地區地理特征如圖1所示。在地形地質條件不穩定的情況下，地質勘察成為確保工程安全的關鍵步驟。不同地質條件下，土壤、巖石的物理和化學性質差異顯著，這直接影響路基建設的穩定性和耐久性。如在多雨地區，水文地質條件對工程設計和建設影響尤為顯著，需特別注意地下水位的變化以及水流可能對路基造成的侵蝕作用[1]。

1.2 工程需求與挑戰

艱險山區公路工程的建設不僅要滿足交通運輸的基本需求，還需兼顧環境保護、經濟效益和社會發展等多重目標。在這些地區，公路不僅是連接偏遠山區與外界的重要通道，更是促進當地經濟發展、改善民生的關鍵基礎設施。然而，惡劣的自然條件和有限的投資預算對公路工程建設構成了雙重挑戰。從工程設計到施工實施，都要綜合考慮地形地質條件、工程技術難度和經濟可行性，力求在保證工程安全和質量的同時，達到最佳的經濟效益與社會效益。此外，艱險山區公路工程面臨的一個主要挑戰是如何在保護生態環境的前提下進行建設。山區公路的修建往往伴隨著大規模的地面開挖和填土，這不僅會破壞原有的生態環境，還可能引發地質災害，如滑坡和泥石流。因此，在工程規劃和設計階段，需要采取有效措施，以減少對自然環境的破壞，保護山區的生物多樣性。

2 國內艱險山區公路工程勘察現狀分析

2.1 勘察方法與技術手段

近年來，隨著科技的發展，艱險山區公路工程勘察方法和技術手段得到了顯著提升。傳統的地質勘察方法逐漸與現代信息技術相結合，比如使用地理信息系統（GIS）、遙感技術和無人機航拍等先進技術進行地形地質數據的收集和分析，無人機勘察示意圖如圖2所示。這些技術的應用極大地提高了勘察的精度和效率，為工程設計提供了更為準確的數據支持。然而，盡管技術手段不斷進步，但在一些極端復雜的地質條件下，仍然面臨著數據采集困難、勘察成本高等問題[2]。在技術手段的運用上，智能化、自動化的勘察設備逐漸成為主流。例如，通過地下雷達探測技術可以無損檢測地下結構，有效識別潛在的地質缺陷。同時，三維建模技術使得工程師能夠在勘察初期就對工程影響進行可視化模擬，這對于評估工程方案的可行性和安全性具有重要意義。

2.2 勘察過程中遇到的主要問題

在艱險山區公路工程的勘察過程中，團隊經常會遇到無法預料的困難。其中，地質災害頻發區的勘察風險尤為突出，比如滑坡和泥石流等自然災害可能導致勘察工作被迫中斷，甚至造成設備損失和人員傷亡。另外，復雜多變的地質條件使得部分地區難以采集到準確的地質數據，給后續的工程設計和施工帶來了較大的不確定性。除了自然因素，公路勘察工作還面臨著技術和人員培訓的挑戰。雖然現代勘察技術日益成熟，但技術操作復雜，對勘察人員的專業知識和技能水平提出了更高要求。在實際工作中，缺乏經驗的勘察團隊可能無法充分利用這些先進技術，從而影響勘察結果的準確性和可靠性。

2.3 現有解決方案評估與不足

面對艱險山區公路工程勘察中的種種問題，業內已經提出并實施了一系列解決方案。例如，加強對勘察人員的培訓，提高他們對先進勘察技術的掌握程度；采用多種勘察方法和技術手段相結合的方式，提高數據采集的全面性和準確性。此外，加強與地方政府和社區的溝通合作，可以在遇到自然災害和其他不可預見事件時，能夠獲得及時的支持和幫助。然而，現有的解決方案仍存在一定的不足，比如在部分偏遠山區，由于交通不便和通信條件有限，即便是采用了先進的勘察技術，仍然面臨著執行難度大、成本高昂的問題。此外，盡管通過培訓可以提高勘察人員的技術水平，但在實際應用中，如何有效整合和應用多種技術手段，依然是一個需要解決的難題。

3 艱險山區公路工程勘察風險因素

3.1 地質條件風險

3.1.1 巖層穩定性

不穩定的巖層對工程施工造成安全隱患，這些巖層可能由于自然因素或人為干預而發生移動或破裂。地下水位的變化、歷史地震活動以及巖石本身的物理和化學特性都會對巖層穩定性造成影響。在設計和施工階段，準確評估巖層的承載能力和穩定性至關重要，因為這直接關系到公路的安全性和耐用性。

3.1.2 斜坡穩定性

斜坡穩定性問題同樣是艱險山區公路工程需要重點關注的風險點。山區公路往往要穿越多個斜坡，這些斜坡可能因為地質結構的不均勻性、降雨侵蝕、地震等自然事件而失去穩定性，引發滑坡、倒塌等災害，威脅到公路和行車安全[3]。因此，在勘察階段就需要對可能影響斜坡穩定性的所有因素進行全面分析，采取相應的工程措施預防潛在的地質災害。

3.1.3 地質災害

地質災害是艱險山區公路工程所無法回避的問題之一。這類災害包括但不限于滑坡、泥石流、地震、塌方等，它們的發生往往具有突發性和不可預測性，給公路的規劃、建設和運營帶來巨大挑戰。尤其是在強降雨或地震頻發的地區，地質災害的風險更加突出。因此，深入了解和評估所在地區的地質災害歷史記錄，結合現代技術手段進行綜合分析，是確保公路工程安全的重要前提。

3.2 氣候條件風險

3.2.1 高溫天氣

高溫天氣對艱險山區公路勘察和施工同樣構成了較大挑戰。特別是在夏季，持續的高溫不僅會影響施工人員的健康和作業效率，還可能導致施工材料的性能變化，比如瀝青的軟化，影響公路質量。因此，在高溫條件下作業時，需要采取有效的防護措施和施工計劃的調整，以確保工程進度和質量不受高溫天氣的影響。

3.2.2 強降雨

強降雨是另一個不容忽視的氣候風險因素。在山區，強降雨可能在短時間內改變地表徑流情況，增加山區公路沿線的滑坡和泥石流等地質災害風險。此外，降雨還可能導致施工期間的土壤侵蝕和基礎設施損害，影響施工安全和工程品質。因此，對降雨模式進行科學預測并采取相應的排水和防洪措施是保證工程順利進行的關鍵。

3.2.3 高海拔環境

高海拔環境給艱險山區公路工程勘察與建設帶來了特殊的風險。高海拔地區的氣壓低、氧氣稀薄，不僅給施工人員的健康帶來挑戰，還可能影響機械設備的正常運行。此外，高海拔地區的溫度變化大、冰雪覆蓋期長，這對施工材料的選擇和施工方法提出了更高要求。在高海拔地區開展公路工程，必須充分考慮這些特殊條件，并采取針對性措施應對可能出現的問題。

4 艱險山區公路工程勘察風險應對策略

4.1 強化前期調查

在艱險山區公路工程的成功實施中，強化前期調查工作是基礎且關鍵的一步。通過深入細致的地質勘察與環境評估，可以全面了解項目區域內的地形地質條件、氣候特征以及潛在的自然災害風險。這不僅能夠為工程設計提供科學依據，而且有助于預測和規避可能遇到的風險和挑戰[4]。例如，通過采集土壤樣本、分析巖石以及開展地下水位監測等活動，能夠有效識別并評估地質的穩定性現狀，從而制定出更為可靠和適應性強的工程方案。此外，利用高精度地圖和衛星遙感數據進行地形分析，可以進一步增強對復雜山區地形的理解和把握。這種方法不僅效率高，準確度也相對較高，使得前期調查工作在資源和時間上的投入大為減少，同時提高了調查結果的可靠性。因此，加強前期調查，運用多種手段深入分析區域內的自然條件和環境特點，是確保艱險山區公路工程順利進行的重要前提。

4.2 加強技術人員培訓

隨著公路工程勘察技術的不斷發展，傳統的勘察方法已經越來越不能滿足復雜山區公路工程的需求。因此，加強技術人員的專業培訓顯得尤為重要。通過系統的培訓，不僅可以提升勘察團隊的專業技能，而且還能增強他們對新技術、新設備的掌握和應用能力。例如，在地質勘察領域，無人機航拍、三維激光掃描等高新技術的應用已成趨勢，這要求相關技術人員具備操作和數據分析的能力。另一方面，針對艱險山區的特殊環境和復雜條件，技術人員還需要掌握相應的安全知識，包括如何在惡劣氣候和復雜地形中安全作業、如何應對突發的自然災害等。加強培訓不僅能提高工程的質量和效率，還能有效保障施工人員的生命安全。因此，為技術人員提供全面、系統的培訓，是提升艱險山區公路工程勘察與施工水平的關鍵措施之一。

4.3 使用現代勘察技術工具

在艱險山區公路工程勘察中，使用現代技術工具已成為提高勘察精確度和效率的重要手段。地理信息系統（GIS）和全球定位系統（GPS）的廣泛應用，使得工程團隊能夠準確地獲取和處理地形、地貌等重要信息，實現對復雜地質條件的快速評估和分析。同時，無人機航拍技術在勘察過程中的應用，使得團隊能夠迅速獲得難以接近區域的高清影像資料，極大地提高了勘察的安全性和效率。此外，利用三維激光掃描技術進行地形測繪，不僅可以快速生成待建區域的高精度三維模型，還能有效識別潛在的地質風險點，為工程設計和施工提供精確的參考數據。在這個過程中，高級計算軟件的使用也變得尤為重要，它可以幫助工程師進行復雜的數據分析和模擬，優化設計方案，減少不必要的風險。因此，積極引入和利用現代勘察技術工具，是提升艱險山區公路工程勘察質量和效率的有效途徑。

4.4 加強安全措施

在艱險山區公路工程勘察與施工過程中，加強安全措施是保障人員安全和工程順利進行的基本要求。針對山區復雜的自然環境和不可預測的天氣變化，制定科學合理的安全操作規程和緊急應急預案十分必要。這包括但不限于在施工現場設置明顯的安全警示標志，為所有作業人員配備必要的安全防護裝備，定期組織安全知識和技能培訓，以及建立快速有效的事故響應機制[5]。同時，強化現場管理，確保每一項作業都按照安全規程執行，可以有效減少安全事故的發生。此外，對于常見的地質災害和異常氣候條件，提前進行風險評估并制定應對措施，也是保障工程安全的關鍵。通過這些措施的綜合應用，可以在最大限度上保障艱險山區公路工程勘察和施工安全，確保工程質量和施工進度。

5 結束語

該文通過對艱險山區公路工程勘察風險因素的分析及應對策略的探討，為提升該類工程的安全性和可靠性提供了理論依據和實踐指南。研究指出，綜合運用科學的勘察方法、先進的技術手段、嚴格的安全措施以及持續的人員培訓是確保工程成功的關鍵。隨著技術的不斷進步和管理經驗的積累，相信未來能夠更有效地應對艱險山區公路工程中的各種風險，促進山區公路網絡的健康發展。未來的研究可進一步深入探討特定風險因素的定量分析方法和更具體的風險應對機制，以期為艱險山區公路工程提供更加精準和高效的管理策略。

參考文獻

[1]鮑學英， 李海文. 艱險山區路基工程施工風險分析[J]. 鐵道工程學報， 2022（7）： 109-115+121.

[2]熊尚琳， 梅丹. 基于突變理論的山區高速公路施工安全風險評價研究[J]. 工業安全與環保， 2022（7）： 73-77.

[3]孟祥連， 周福軍. 復雜山區鐵路“空天地內信”勘察技術研究[J]. 鐵道工程學報， 2020（8）： 1-5.

[4]甄大勇， 王仕興， 鄧勇， 等. 針對艱險山區隧道勘察的地空電磁法應用研究[J]. 工程地球物理學報， 2023（4）： 437-445.

[5]謝毅， 王棟， 張廣澤， 等. 艱險山區鐵路“天空地井”綜合勘察技術[J]. 鐵道工程學報， 2022（12）： 1-5+48.

收稿日期：2024-02-06

作者簡介：呂永江（1988—），男，本科，工程師，從事公路橋梁設計工作。