山區(qū)高速公路建設(shè)地質(zhì)概述

1、<p>　　山區(qū)高速公路建設(shè)地質(zhì)概述</p><p>　　摘 要 本文論述了山區(qū)高速公路建設(shè)各階段應(yīng)重視的地質(zhì)工作，提出了勘察設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)等不同階段的地質(zhì)工作重點(diǎn)，分析了目前在山區(qū)高速公路建設(shè)各階段地質(zhì)工作中存在的主要問(wèn)題，并對(duì)山區(qū)高速公路地質(zhì)科技發(fā)展前景進(jìn)行了展望。 </p><p>　　關(guān)鍵詞 山區(qū)高速公路 勘察 設(shè)計(jì) 施工 運(yùn)營(yíng) 工程地質(zhì)條件 地質(zhì)病害 </p&g

2、t;<p>　　中圖分類號(hào)： U412文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p><b>　　1 概述 </b></p><p>　　由于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和路網(wǎng)完善的需求，高速公路逐步進(jìn)入山區(qū)。高速公路由于其線形指標(biāo)高，工程艱巨，投資巨大，對(duì)自然環(huán)境的破壞也非常嚴(yán)重。隨著環(huán)境保護(hù)理念的日益深入人心，對(duì)于山區(qū)高速公路的勘察設(shè)計(jì)、施工運(yùn)營(yíng)等方面的環(huán)保要求也越來(lái)越高。山

3、區(qū)公路環(huán)境載體主要是自然環(huán)境，也是地質(zhì)環(huán)境。山區(qū)一般地形地質(zhì)條件復(fù)雜，地質(zhì)環(huán)境脆弱，地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)，高速公路的建設(shè)不可避免的要切坡、填溝、打洞（隧道），對(duì)地質(zhì)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，處理不好還會(huì)誘發(fā)和加劇各種地質(zhì)災(zāi)害，增加公路建設(shè)投資，影響工期，甚至給運(yùn)營(yíng)階段帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患。 </p><p><b>　　2 勘察設(shè)計(jì)階段 </b></p><p>　　地質(zhì)條件是客觀存在

4、的，山區(qū)高速公路在自然地質(zhì)環(huán)境中穿行，并對(duì)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行改造，應(yīng)該認(rèn)識(shí)地質(zhì)規(guī)律，尊重地質(zhì)規(guī)律，在設(shè)計(jì)中充分考慮地質(zhì)因素，遵循地質(zhì)原則，從源頭上盡量減少山區(qū)高速公路對(duì)自然環(huán)境的破壞，并且為施工和運(yùn)營(yíng)提供良好的條件。 </p><p>　　2.1工可階段——貫徹地質(zhì)選線的原則 </p><p>　　山區(qū)公路地質(zhì)選線主要受到地形和不良地質(zhì)現(xiàn)象的制約，主要的不良地質(zhì)現(xiàn)象有滑坡、泥石流、巖崩、巖溶、巖

5、堆（坡積層）、軟弱土、膨脹土、濕陷性黃土、凍土、水害、采空區(qū)以及強(qiáng)震區(qū)（高地應(yīng)力）等。 </p><p>　　2.2初設(shè)階段——突出重大地質(zhì)病害對(duì)路線方案的制約 </p><p>　　確定路線方案前應(yīng)對(duì)沿線地質(zhì)構(gòu)造帶、斷層、巖石的層理情況、地質(zhì)病害的分布及范圍等，通過(guò)對(duì)遙感地質(zhì)判釋資料以及不同勘測(cè)階段的勘探、調(diào)查資料的分析，研究路線通過(guò)方案并不斷優(yōu)化。對(duì)地質(zhì)較為復(fù)雜地段還應(yīng)注意在設(shè)線后誘發(fā)

6、并加劇地質(zhì)病害的可能性，謹(jǐn)慎的確定路線的線位和采取的工程措施。 </p><p>　　2.3施工圖設(shè)計(jì)階段——詳查工點(diǎn)地質(zhì)條件 </p><p>　　通過(guò)初步設(shè)計(jì)階段的各種地質(zhì)工作，已經(jīng)基本查明路沿線的地質(zhì)條件，但是工作深度和廣度還不夠。本階段應(yīng)詳查工點(diǎn)地質(zhì)（橋位、隧道、深路塹、高填路堤、陡坡路堤、支擋構(gòu)造物），進(jìn)行重要工點(diǎn)1：2000地質(zhì)測(cè)繪。采用調(diào)查、測(cè)繪、槽探、坑探、鉆探、物探等綜合

7、勘察手段。查明場(chǎng)地巖土體組成、性質(zhì)、分布以及風(fēng)化層、不良地質(zhì)、特殊性巖土等工程地質(zhì)條件在路線縱橫方向的變化。以前對(duì)于橋位和隧道等構(gòu)造物工點(diǎn)地質(zhì)勘察較為重視，但是對(duì)于深路塹和陡路堤、斜坡路堤、支擋構(gòu)造物等路基方面的工點(diǎn)也必須加強(qiáng)勘察，特別是高邊坡和不良地質(zhì)體的勘察和預(yù)測(cè)。另外對(duì)于筑路材料料場(chǎng)和棄土場(chǎng)的勘察一定要重視，以前山區(qū)公路曾出現(xiàn)過(guò)取土、棄土場(chǎng)所不合理，亂挖亂棄，破壞環(huán)境，導(dǎo)致水土流失的事例。 </p><p>

8、;　　3 施工階段——遵循信息化施工、補(bǔ)充勘察、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)原則 </p><p>　　由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性和勘察周期的制約，有些復(fù)雜場(chǎng)地（巖溶、破碎帶、巖性縱橫向差異大的地區(qū)）或地形困難場(chǎng)地（陡坡、魚塘等）在設(shè)計(jì)階段難以布置充分的勘察工作量，無(wú)法查清場(chǎng)地詳細(xì)工程地質(zhì)條件。另外本階段應(yīng)遵循信息化施工（施工中監(jiān)測(cè)）、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的原則。隧道的超前預(yù)報(bào)、邊坡的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)都是施工階段必須要進(jìn)行的工作。施工單位一定要配備過(guò)硬的地質(zhì)

9、技術(shù)人員，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，不要等到地質(zhì)病害已經(jīng)發(fā)生才去治理，要有前瞻性、預(yù)見性，發(fā)現(xiàn)邊坡、隧道等有失穩(wěn)的趨勢(shì)之后要立即反饋業(yè)主和設(shè)計(jì)單位，并及時(shí)采取合適的加固措施，避免邊坡、隧洞大面積失穩(wěn)。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，設(shè)計(jì)階段的勘察工作對(duì)地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)規(guī)律的認(rèn)識(shí)往往是不全面的，甚至是錯(cuò)誤的，據(jù)此進(jìn)行的設(shè)計(jì)只能稱為預(yù)設(shè)計(jì)。在邊坡或隧道斷面開挖以后，很多問(wèn)題才會(huì)發(fā)現(xiàn)，此時(shí)應(yīng)有巖土工程技術(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)照原有的勘察設(shè)計(jì)方案，發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題之后通過(guò)合理工序及時(shí)調(diào)整

10、設(shè)計(jì)方案。等到問(wèn)題已經(jīng)發(fā)生才去采取措施，既多花了錢，又耽誤了工期。 </p><p>　　4 運(yùn)營(yíng)階段——加強(qiáng)敏感點(diǎn)監(jiān)測(cè) </p><p>　　山區(qū)高速公路運(yùn)營(yíng)期間也要高度重視地質(zhì)工作。因?yàn)橛行┑刭|(zhì)災(zāi)害的發(fā)生是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，應(yīng)力釋放或邊坡的蠕變有些需要長(zhǎng)達(dá)幾年乃至十幾年的時(shí)間，一次性治理有時(shí)并不能保證長(zhǎng)治久安。 </p><p>　　5 山區(qū)公路建設(shè)地質(zhì)工作中存在

11、的問(wèn)題 </p><p><b>　　5.1前期階段 </b></p><p>　　工可階段對(duì)地質(zhì)工作不夠重視，地質(zhì)遙感工作不做或精度不夠，不能夠貫徹地質(zhì)選線的原則，導(dǎo)致選定的路線走廊帶中地質(zhì)病害多，處理難度大，給后期工作帶來(lái)極大難度。 </p><p>　　初步設(shè)計(jì)階段，由于路線方案調(diào)整較大，而工期緊張，因此很多勘察工作量作廢，路線地質(zhì)精度不

12、夠，部分工點(diǎn)缺少地質(zhì)資料，給設(shè)計(jì)工作帶來(lái)隱患，也使得施工圖設(shè)計(jì)階段路線方案有時(shí)發(fā)生較大調(diào)整。 </p><p>　　地質(zhì)技術(shù)力量薄弱，巖土工程監(jiān)測(cè)和監(jiān)理不力，施工工序和方法不對(duì)，導(dǎo)致地質(zhì)病害的加劇，甚至誘發(fā)地質(zhì)病害。對(duì)工程地質(zhì)特點(diǎn)認(rèn)識(shí)不足，不能夠及時(shí)預(yù)測(cè)和反饋地質(zhì)病害，只能被動(dòng)地等待地質(zhì)病害的發(fā)生。 </p><p><b>　　5.3運(yùn)營(yíng)階段 </b></p&

13、gt;<p>　　地質(zhì)工作目前還基本上是空白，無(wú)法保證山區(qū)高速公路的安全順暢。 </p><p>　　6 正確認(rèn)識(shí)地質(zhì)工作的重要性和特殊性 </p><p>　　由于巖土體的組成物質(zhì)差異，更重要的是在巖土體內(nèi)部分布有大量的不連續(xù)界面，把完整的巖土體分割成許多塊體，總體為非均質(zhì)體，在應(yīng)力的傳遞上非常復(fù)雜，因此巖土工程屬于非線性科學(xué)?，F(xiàn)有的巖石力學(xué)、土力學(xué)、巖體力學(xué)等均難以準(zhǔn)確的

14、描述巖土體實(shí)際的力學(xué)本構(gòu)關(guān)系。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生除了其本身的因素外，還受到許多外界的因素影響，十分復(fù)雜。因此，對(duì)于巖土工程的分析計(jì)算只能是半定量的，在很大程度上受分析者經(jīng)驗(yàn)的制約。 </p><p><b>　　7 展望 </b></p><p>　　技術(shù)進(jìn)步是山區(qū)高速公路成功修筑的重要保證。現(xiàn)在采用三維數(shù)模，可以很快的得出路線平縱面模型，任意切割縱橫斷面，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題之后可

15、以很快的調(diào)整線位并重新進(jìn)行分析，大大提高了工作效率。相信隨著3S技術(shù)的發(fā)展，今后三維數(shù)模會(huì)和三維地學(xué)模型、巖土工程專家分析系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，對(duì)于重要工點(diǎn)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)工作，建立地質(zhì)－力學(xué)模型，通過(guò)專家分析系統(tǒng)，可以任意模擬邊坡開挖后的形狀及物理力學(xué)狀態(tài)的變化，迅速分析其穩(wěn)定性，進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)。甚至還可以對(duì)邊坡等地質(zhì)病害通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程會(huì)診，聚集各方面力量以解決問(wèn)題。 </p><p><b>　　8 結(jié)語(yǔ)

16、 </b></p><p>　　地質(zhì)環(huán)境保護(hù)和地質(zhì)災(zāi)害防治是山區(qū)高速公路建設(shè)成敗的關(guān)鍵，為此必須重視地質(zhì)工作。（1）業(yè)主要認(rèn)識(shí)到，前期的地質(zhì)工作一定要認(rèn)真細(xì)致，勘察設(shè)計(jì)階段多花些錢和時(shí)間，盡量詳細(xì)地查明地質(zhì)條件，避免地質(zhì)隱患，對(duì)于施工來(lái)說(shuō)會(huì)節(jié)約大量的投資和工期。（2）設(shè)計(jì)階段的地質(zhì)勘察工作必須加強(qiáng)，要達(dá)到必要的深度。（3）施工單位要加強(qiáng)地質(zhì)技術(shù)力量，業(yè)主單位也要增加地質(zhì)技術(shù)人員，巖土工程監(jiān)理工作要加強(qiáng)

17、。（4）運(yùn)營(yíng)階段的巖土工程監(jiān)測(cè)工作必須重視。（5）單純依靠前期地質(zhì)工作對(duì)地質(zhì)客觀規(guī)律和地質(zhì)環(huán)境的認(rèn)識(shí)是不夠的，在設(shè)計(jì)施工運(yùn)營(yíng)的全過(guò)程中要不斷的加強(qiáng)地質(zhì)工作。（6）由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性，雖然進(jìn)行了前期地質(zhì)勘察工作，在施工和運(yùn)營(yíng)中出現(xiàn)地質(zhì)病害也是正常的。（7）設(shè)計(jì)階段深入細(xì)致的地質(zhì)工作可以確保施工時(shí)不出現(xiàn)大的地質(zhì)病害，施工階段的細(xì)致的地質(zhì)工作可以確保運(yùn)營(yíng)期間不出現(xiàn)大的地質(zhì)病害。（8）公路勘察設(shè)計(jì)、施工、建設(shè)及運(yùn)營(yíng)管理單位一般巖土工程技術(shù)力量

18、相對(duì)薄弱，應(yīng)加強(qiáng)人才培養(yǎng)，適應(yīng)山區(qū)高等級(jí)公路建設(shè)的需要。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] JTJ 064-98 公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范．北京：人民交通出版社，1999 </p><p>　　[2] 霍明．建設(shè)生態(tài)公路考慮的幾個(gè)問(wèn)題．見：中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院 公路勘察設(shè)計(jì)技術(shù)論文集．西安：陜西人民