張建衛(wèi)

（河南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份有限公司， 鄭州 450000）

1 地質(zhì)條件及主要工程地質(zhì)問(wèn)題

我國(guó)山區(qū)分布面積較大，因受到大地構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及氣象水文條件影響，形成結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜交錯(cuò)，對(duì)我國(guó)道路建設(shè)造成了較大的難度，即使山區(qū)在地質(zhì)條件上對(duì)道路建設(shè)存在有局限，但我國(guó)從未放棄對(duì)山區(qū)建設(shè)的發(fā)展，因此，要正視山區(qū)項(xiàng)目工程地質(zhì)問(wèn)題，采用針對(duì)性的解決措施而進(jìn)行彌補(bǔ)。目前，山區(qū)工程地質(zhì)問(wèn)題主要存在于以下幾個(gè)方面：

山區(qū)地質(zhì)構(gòu)造主要分為斷層與褶皺，兩者形成的地理風(fēng)貌較為險(xiǎn)峻，斷層兩盤(pán)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，促使附近的巖石破碎，形成斷層破碎帶，從而形成滲流通道，且寬度并不統(tǒng)一，有大有小，對(duì)公路隧道和橋梁建設(shè)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)，一般情況下，在選線(xiàn)階段進(jìn)行避讓。褶皺情況改變了巖石的原始狀態(tài)，但仍存在一定的連續(xù)和完整性，由于存在部分褶皺帶巖層傾角變化大[1]，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，對(duì)公路建設(shè)邊坡的穩(wěn)定性會(huì)造成較大的影響。在山區(qū)道路建設(shè)中遇到這種情況，通常會(huì)按照順坡的秩序使用強(qiáng)支擋措施通過(guò)，以此用來(lái)增強(qiáng)該區(qū)域施工的穩(wěn)定性。除此之外，受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，地表以下的地層內(nèi)部會(huì)存在殘余應(yīng)力，對(duì)公路建設(shè)存在較大的質(zhì)量安全威脅，公路深埋隧道建設(shè)要重視這一問(wèn)題，采取針對(duì)高地應(yīng)力區(qū)的措施。山區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，常伴有不良地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，山區(qū)地形地貌以構(gòu)造剝蝕丘陵地貌，分布無(wú)規(guī)律，嶺、谷間隔分布，也沒(méi)有規(guī)律的間隔大小，地形起伏較大，無(wú)疑對(duì)公路建設(shè)造成了一定的限制，還存在部分地段受地下水和地震的影響，對(duì)線(xiàn)路挖方段等工序中交替出現(xiàn)，從而導(dǎo)致地形結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，逐漸演變?yōu)樯盥穳q、高路堤及陡坡路堤等情況。在這種情況下，對(duì)公路工程建設(shè)穩(wěn)定性和承載力造成了威脅，尤其是邊坡容易失穩(wěn)破壞（見(jiàn)圖1）。

圖1 山區(qū)地質(zhì)問(wèn)題易發(fā)的公路工程病害

2 山區(qū)公路地質(zhì)勘察方法

2.1 現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘察

現(xiàn)狀地質(zhì)勘察面向山區(qū)道路施工區(qū)段，結(jié)合工程勘察任務(wù)要求，進(jìn)行實(shí)地勘察。主要對(duì)測(cè)區(qū)的一些先創(chuàng)基本情況進(jìn)行調(diào)查，其中，涉及基本地質(zhì)情況、地面介質(zhì)、建筑物分布情況、地形變化等[2]，對(duì)一切影響公路工程建設(shè)的因素進(jìn)行勘察。對(duì)測(cè)區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并匯總出該區(qū)的地形圖，檢測(cè)該區(qū)段控制點(diǎn)的位置，為后期施工提供有效依據(jù)。與此同時(shí)，還要了解并掌握管線(xiàn)埋設(shè)情況，明確管線(xiàn)的類(lèi)型、埋深、材質(zhì)、管徑等數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘察后，要對(duì)勘察數(shù)據(jù)的可靠性和可行性進(jìn)行進(jìn)一步的檢查。

2.2 地質(zhì)測(cè)繪

復(fù)雜地質(zhì)條件會(huì)存在大量的特殊隱藏點(diǎn)，通過(guò)利用先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)地質(zhì)測(cè)繪可以使施工團(tuán)隊(duì)更直觀(guān)地判斷地質(zhì)條件分布情況，對(duì)不利條件進(jìn)行準(zhǔn)確的避讓。地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)的勘測(cè)目標(biāo)是測(cè)區(qū)的地質(zhì)情況和水文情況，例如，測(cè)區(qū)的地質(zhì)特點(diǎn)、氣象、水文、地震數(shù)據(jù)等，對(duì)山區(qū)的巖石種類(lèi)、形成順序、厚度、結(jié)構(gòu)及變化規(guī)律等，將所有勘測(cè)內(nèi)容可利用地質(zhì)遙感圖像分析（滑坡遙感影像如圖2、圖3所示），可以為施工團(tuán)隊(duì)提供施工線(xiàn)路，將地形地貌、水體分布、地質(zhì)災(zāi)害等信息，提高線(xiàn)路比選的精確度和可行性，對(duì)不利路段進(jìn)行有效的避讓。地質(zhì)測(cè)繪為選線(xiàn)工作提供了良好的參考依據(jù)，對(duì)隱晦、現(xiàn)場(chǎng)地面勘察不出的隱藏條件均能直觀(guān)地展示出來(lái)，如斷裂構(gòu)造線(xiàn)等，該方法提高了地質(zhì)勘察效率和可靠性，是地質(zhì)勘察的重要手段。

圖2 滑坡遙感影像

圖3 滑坡群遙感影像

2.3 工程地質(zhì)鉆探

工程地質(zhì)鉆探存有較多方法，這些方法均要在地質(zhì)測(cè)繪的基礎(chǔ)上加深勘察，要根據(jù)測(cè)區(qū)的不同地質(zhì)條件選用不同的鉆探方式，其中包括簡(jiǎn)易鉆探、機(jī)械鉆探、坑（槽）探等。通過(guò)工程地質(zhì)鉆探，可以準(zhǔn)確地了解測(cè)區(qū)的巖石分布情況，如空間展布、地下水分布情況及地層分布等，從而更加精確地為公路工程施工提供可靠的參考。簡(jiǎn)易鉆探對(duì)測(cè)區(qū)條件要求簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)對(duì)巖石性質(zhì)的鑒別，勘察技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單，主要對(duì)覆蓋層較薄或軟土分布地帶進(jìn)行勘察，對(duì)一般路段應(yīng)用效果較好，對(duì)測(cè)區(qū)中存在軟弱路基地段需要使用靜力觸探。機(jī)械鉆探需要借助勘察機(jī)械對(duì)巖土層的特征和空間分布進(jìn)行良好的勘察，對(duì)地質(zhì)和地層結(jié)構(gòu)極易明確，主要對(duì)巖、土、水試樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，能夠?qū)Φ刭|(zhì)內(nèi)部應(yīng)力做進(jìn)一步勘察，獲得相關(guān)物理力學(xué)參數(shù)，對(duì)測(cè)區(qū)地質(zhì)情況進(jìn)行了準(zhǔn)確的評(píng)判，對(duì)抽水試驗(yàn)、聲波測(cè)試等原位測(cè)提供有效條件?？樱ú郏┨叫枰诳?、槽剝操作能夠剝離出巖面，然后對(duì)巖土特征進(jìn)行全面的分析，通過(guò)坑（槽）探方式還可以對(duì)巖石的理裂隙產(chǎn)狀、組數(shù)、間隔等信息進(jìn)行明確，可以結(jié)合工程要求對(duì)所需要的內(nèi)容完成采樣。

2.4 工程物探

工程物探勘察方法主要以音頻大地電磁法進(jìn)行作業(yè)，對(duì)測(cè)區(qū)地質(zhì)中存在的隱蔽點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)的勘察。在一定條件下，還能應(yīng)用到高密度電法進(jìn)行勘察，對(duì)地層巖石的埋深等內(nèi)容進(jìn)行勘察，為后續(xù)公路建設(shè)提供有力依據(jù)。山區(qū)巖石性質(zhì)較為復(fù)雜，只有清楚測(cè)區(qū)巖土屬性才能有效地保障公路建設(shè)的穩(wěn)定性。在工程物探中，聲波測(cè)井及波速測(cè)試是必不可少的。主要測(cè)試巖土的彈性縱波和橫波波速，對(duì)巖石自身強(qiáng)度進(jìn)行判斷，如巖土體的斷層、持力層選擇等，通過(guò)測(cè)試還可以了解到巖土類(lèi)別和地震效應(yīng)等。綜合測(cè)井也是工程物探中重要的一項(xiàng)內(nèi)容，主要測(cè)試目的是了解物性參數(shù)劃分地層剖面，采用電阻率、聲波速度、井溫、井徑等參數(shù)進(jìn)行測(cè)試[3]，對(duì)鉆孔內(nèi)進(jìn)行綜合分析，包括對(duì)其中孔內(nèi)地溫及自然放射性變化進(jìn)行判斷，能夠控制對(duì)施工不利條件。除此之外，還能確定軟弱夾層厚度，對(duì)隧道圍巖進(jìn)行彈性波分級(jí)。

3 山區(qū)公路勘察工作質(zhì)量管理

復(fù)雜地質(zhì)條件下，山區(qū)公路地質(zhì)勘察工作綜合性較強(qiáng)，需要勘察的項(xiàng)目較多，要求選調(diào)經(jīng)驗(yàn)豐富的資深人員組成勘察團(tuán)隊(duì)，明確各工作崗位職責(zé)，采取良好的人力資源分配。山區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，只有勘察效果到位，才能保證公路建設(shè)高效實(shí)施。因此，勘察團(tuán)隊(duì)要先對(duì)已有的資料進(jìn)行基礎(chǔ)的分析，深入剖析并編撰勘察綱要，制訂針對(duì)性強(qiáng)、目的性強(qiáng)的勘察方案，并結(jié)合工程需要和真實(shí)地質(zhì)情況進(jìn)行設(shè)計(jì)勘察工藝和方法，為項(xiàng)目匹配優(yōu)良的機(jī)具設(shè)備及試驗(yàn)設(shè)備，提高地質(zhì)勘察的精確性和可靠性，確保高效完成勘察工作。山區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可以采取動(dòng)態(tài)勘察方案，部分地質(zhì)問(wèn)題會(huì)在勘察的過(guò)程中逐漸暴露出來(lái)，因此，可以結(jié)合地質(zhì)真實(shí)情況調(diào)整勘察方案，保證勘察方案的適應(yīng)性和可行性，同時(shí)要避免工程建設(shè)誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，將安全管理工作落實(shí)。

4 結(jié)語(yǔ)

山區(qū)道路建設(shè)一直以來(lái)都是社會(huì)關(guān)注的問(wèn)題，山區(qū)地勢(shì)復(fù)雜且縱橫交錯(cuò)，相對(duì)平原地區(qū)建設(shè)，施工難度較大，危險(xiǎn)系數(shù)較高。采取合理的綜合勘察手段，對(duì)復(fù)雜山區(qū)地質(zhì)情況加深了解，可以預(yù)測(cè)工程地質(zhì)問(wèn)題，能夠?yàn)樯絽^(qū)公路建設(shè)提供有力的憑借依據(jù)，對(duì)地質(zhì)安全隱患和建設(shè)誘發(fā)的不良地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)判和防范，提高山區(qū)公路建設(shè)的安全性和建設(shè)效率，也將取得更好的環(huán)境效益。