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、施工、運營等不同階段的地質(zhì)工作重點，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題，并對山區(qū)高速公路地質(zhì)科技發(fā)展前景進行了展望。 </p><p>　　關(guān)鍵詞 山區(qū)高速公路 勘察 設(shè)計 施工 運營 工程地質(zhì)條件 地質(zhì)病害 </p&g

2、t;<p>　　中圖分類號： U412文獻標(biāo)識碼： A </p><p><b>　　1 概述 </b></p><p>　　由于國民經(jīng)濟的發(fā)展和路網(wǎng)完善的需求，高速公路逐步進入山區(qū)。高速公路由于其線形指標(biāo)高，工程艱巨，投資巨大，對自然環(huán)境的破壞也非常嚴(yán)重。隨著環(huán)境保護理念的日益深入人心，對于山區(qū)高速公路的勘察設(shè)計、施工運營等方面的環(huán)保要求也越來越高。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），對地質(zhì)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，處理不好還會誘發(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，甚至給運營階段帶來嚴(yán)重的安全隱患。 </p><p><b>　　2 勘察設(shè)計階段 </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，并對地質(zhì)環(huán)境進行改造，應(yīng)該認識地質(zhì)規(guī)律，尊重地質(zhì)規(guī)律，在設(shè)計中充分考慮地質(zhì)因素，遵循地質(zhì)原則，從源頭上盡量減少山區(qū)高速公路對自然環(huán)境的破壞，并且為施工和運營提供良好的條件。 </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)病害對路線方案的制約 </p><p>　　確定路線方案前應(yīng)對沿線地質(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，通過對遙感地質(zhì)判釋資料以及不同勘測階段的勘探、調(diào)查資料的分析，研究路線通過方案并不斷優(yōu)化。對地質(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)計階段——詳查工點地質(zhì)條件 </p><p>　　通過初步設(shè)計階段的各種地質(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），進行重要工點1：2000地質(zhì)測繪。采用調(diào)查、測繪、槽探、坑探、鉆探、物探等綜合

7、勘察手段。查明場地巖土體組成、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。以前對于橋位和隧道等構(gòu)造物工點地質(zhì)勘察較為重視，但是對于深路塹和陡路堤、斜坡路堤、支擋構(gòu)造物等路基方面的工點也必須加強勘察，特別是高邊坡和不良地質(zhì)體的勘察和預(yù)測。另外對于筑路材料料場和棄土場的勘察一定要重視，以前山區(qū)公路曾出現(xiàn)過取土、棄土場所不合理，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、補充勘察、動態(tài)設(shè)計原則 </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)雜場地（巖溶、破碎帶、巖性縱橫向差異大的地區(qū)）或地形困難場地（陡坡、魚塘等）在設(shè)計階段難以布置充分的勘察工作量，無法查清場地詳細工程地質(zhì)條件。另外本階段應(yīng)遵循信息化施工（施工中監(jiān)測）、動態(tài)設(shè)計的原則。隧道的超前預(yù)報、邊坡的動態(tài)監(jiān)測都是施工階段必須要進行的工作。施工單位一定要配備過硬的地質(zhì)

9、技術(shù)人員，及時發(fā)現(xiàn)問題，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)的趨勢之后要立即反饋業(yè)主和設(shè)計單位，并及時采取合適的加固措施，避免邊坡、隧洞大面積失穩(wěn)。應(yīng)該認識到，設(shè)計階段的勘察工作對地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)規(guī)律的認識往往是不全面的，甚至是錯誤的，據(jù)此進行的設(shè)計只能稱為預(yù)設(shè)計。在邊坡或隧道斷面開挖以后，很多問題才會發(fā)現(xiàn)，此時應(yīng)有巖土工程技術(shù)人員在現(xiàn)場，對照原有的勘察設(shè)計方案，發(fā)現(xiàn)新的問題之后通過合理工序及時調(diào)整

10、設(shè)計方案。等到問題已經(jīng)發(fā)生才去采取措施，既多花了錢，又耽誤了工期。 </p><p>　　4 運營階段——加強敏感點監(jiān)測 </p><p>　　山區(qū)高速公路運營期間也要高度重視地質(zhì)工作。因為有些地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生是一個長期的過程，應(yīng)力釋放或邊坡的蠕變有些需要長達幾年乃至十幾年的時間，一次性治理有時并不能保證長治久安。 </p><p>　　5 山區(qū)公路建設(shè)地質(zhì)工作中存在

11、的問題 </p><p><b>　　5.1前期階段 </b></p><p>　　工可階段對地質(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，給后期工作帶來極大難度。 </p><p>　　初步設(shè)計階段，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，部分工點缺少地質(zhì)資料，給設(shè)計工作帶來隱患，也使得施工圖設(shè)計階段路線方案有時發(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)測和監(jiān)理不力，施工工序和方法不對，導(dǎo)致地質(zhì)病害的加劇，甚至誘發(fā)地質(zhì)病害。對工程地質(zhì)特點認識不足，不能夠及時預(yù)測和反饋地質(zhì)病害，只能被動地等待地質(zhì)病害的發(fā)生。 </p><p><b>　　5.3運營階段 </b></p&

13、gt;<p>　　地質(zhì)工作目前還基本上是空白，無法保證山區(qū)高速公路的安全順暢。 </p><p>　　6 正確認識地質(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，對于巖土工程的分析計算只能是半定量的，在很大程度上受分析者經(jīng)驗的制約。 </p><p><b>　　7 展望 </b></p><p>　　技術(shù)進步是山區(qū)高速公路成功修筑的重要保證?，F(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)問題之后可

15、以很快的調(diào)整線位并重新進行分析，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)模會和三維地學(xué)模型、巖土工程專家分析系統(tǒng)結(jié)合起來，對于重要工點通過現(xiàn)場地質(zhì)工作，建立地質(zhì)－力學(xué)模型，通過專家分析系統(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，進行針對性的設(shè)計。甚至還可以對邊坡等地質(zhì)病害通過互聯(lián)網(wǎng)進行遠程會診，聚集各方面力量以解決問題。 </p><p><b>　　8 結(jié)語

16、 </b></p><p>　　地質(zhì)環(huán)境保護和地質(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)主要認識到，前期的地質(zhì)工作一定要認真細致，勘察設(shè)計階段多花些錢和時間，盡量詳細地查明地質(zhì)條件，避免地質(zhì)隱患，對于施工來說會節(jié)約大量的投資和工期。（2）設(shè)計階段的地質(zhì)勘察工作必須加強，要達到必要的深度。（3）施工單位要加強地質(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

17、。（4）運營階段的巖土工程監(jiān)測工作必須重視。（5）單純依靠前期地質(zhì)工作對地質(zhì)客觀規(guī)律和地質(zhì)環(huán)境的認識是不夠的，在設(shè)計施工運營的全過程中要不斷的加強地質(zhì)工作。（6）由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性，雖然進行了前期地質(zhì)勘察工作，在施工和運營中出現(xiàn)地質(zhì)病害也是正常的。（7）設(shè)計階段深入細致的地質(zhì)工作可以確保施工時不出現(xiàn)大的地質(zhì)病害，施工階段的細致的地質(zhì)工作可以確保運營期間不出現(xiàn)大的地質(zhì)病害。（8）公路勘察設(shè)計、施工、建設(shè)及運營管理單位一般巖土工程技術(shù)力量

18、相對薄弱，應(yīng)加強人才培養(yǎng)，適應(yīng)山區(qū)高等級公路建設(shè)的需要。 </p><p><b>　　參考文獻 </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)公路考慮的幾個問題．見：中交第一公路勘察設(shè)計研究院 公路勘察設(shè)計技術(shù)論文集．西安：陜西人民