摘要 艱險山區(qū)公路工程面臨諸多挑戰(zhàn),其風(fēng)險管理和勘察作業(yè)尤為復(fù)雜,文章系統(tǒng)分析了艱險山區(qū)公路工程勘察中的主要風(fēng)險因素,包括地質(zhì)條件風(fēng)險、氣候條件風(fēng)險等,深入探討了這些風(fēng)險對工程勘察和建設(shè)的潛在影響,并通過對國內(nèi)外相關(guān)研究和實踐案例的綜合評估,提出了針對性的風(fēng)險應(yīng)對策略,旨在提高艱險山區(qū)公路工程的安全性和可靠性。研究結(jié)果表明,強(qiáng)化前期調(diào)查、加強(qiáng)技術(shù)人員培訓(xùn)、使用現(xiàn)代勘察技術(shù)工具和加強(qiáng)安全措施是有效管理和減少這些風(fēng)險的關(guān)鍵措施。
關(guān)鍵詞 艱險山區(qū);公路工程;風(fēng)險因素;勘察;風(fēng)險管理
中圖分類號 U415.12 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949(2024)13-0183-03
0 引言
隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展,艱險山區(qū)公路工程逐漸成為連接偏遠(yuǎn)地區(qū)與外界、促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施。然而,這些地區(qū)特有的地形地質(zhì)條件和復(fù)雜多變的氣候環(huán)境,給公路工程的勘察、設(shè)計與建設(shè)帶來了極大挑戰(zhàn)。識別和應(yīng)對這些風(fēng)險因素,確保工程的順利進(jìn)行和長期穩(wěn)定運行至關(guān)重要。因此,該文基于對我國艱險山區(qū)公路工程的實際情況分析,探討了其中的主要風(fēng)險因素并提出相應(yīng)的應(yīng)對策略,旨在為同類工程提供參考和指導(dǎo)。
1 艱險山區(qū)公路工程概述
1.1 地理特征及地形地質(zhì)條件
艱險山區(qū)公路工程面臨的第一大挑戰(zhàn)是復(fù)雜多變的地理特征與地形地質(zhì)條件。這些地區(qū)通常包含陡峭的山坡、狹窄的山谷以及不穩(wěn)定的巖石構(gòu)造,這不僅對公路的布局和設(shè)計提出了極高要求,而且在施工中也需要應(yīng)對滑坡、塌方等自然災(zāi)害的風(fēng)險,艱險地區(qū)地理特征如圖1所示。在地形地質(zhì)條件不穩(wěn)定的情況下,地質(zhì)勘察成為確保工程安全的關(guān)鍵步驟。不同地質(zhì)條件下,土壤、巖石的物理和化學(xué)性質(zhì)差異顯著,這直接影響路基建設(shè)的穩(wěn)定性和耐久性。如在多雨地區(qū),水文地質(zhì)條件對工程設(shè)計和建設(shè)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(zhàn)
艱險山區(qū)公路工程的建設(shè)不僅要滿足交通運輸?shù)幕拘枨?,還需兼顧環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)效益和社會發(fā)展等多重目標(biāo)。在這些地區(qū),公路不僅是連接偏遠(yuǎn)山區(qū)與外界的重要通道,更是促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展、改善民生的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。然而,惡劣的自然條件和有限的投資預(yù)算對公路工程建設(shè)構(gòu)成了雙重挑戰(zhàn)。從工程設(shè)計到施工實施,都要綜合考慮地形地質(zhì)條件、工程技術(shù)難度和經(jīng)濟(jì)可行性,力求在保證工程安全和質(zhì)量的同時,達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。此外,艱險山區(qū)公路工程面臨的一個主要挑戰(zhàn)是如何在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的前提下進(jìn)行建設(shè)。山區(qū)公路的修建往往伴隨著大規(guī)模的地面開挖和填土,這不僅會破壞原有的生態(tài)環(huán)境,還可能引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害,如滑坡和泥石流。因此,在工程規(guī)劃和設(shè)計階段,需要采取有效措施,以減少對自然環(huán)境的破壞,保護(hù)山區(qū)的生物多樣性。
2 國內(nèi)艱險山區(qū)公路工程勘察現(xiàn)狀分析
2.1 勘察方法與技術(shù)手段
近年來,隨著科技的發(fā)展,艱險山區(qū)公路工程勘察方法和技術(shù)手段得到了顯著提升。傳統(tǒng)的地質(zhì)勘察方法逐漸與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合,比如使用地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感技術(shù)和無人機(jī)航拍等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行地形地質(zhì)數(shù)據(jù)的收集和分析,無人機(jī)勘察示意圖如圖2所示。這些技術(shù)的應(yīng)用極大地提高了勘察的精度和效率,為工程設(shè)計提供了更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。然而,盡管技術(shù)手段不斷進(jìn)步,但在一些極端復(fù)雜的地質(zhì)條件下,仍然面臨著數(shù)據(jù)采集困難、勘察成本高等問題[2]。在技術(shù)手段的運用上,智能化、自動化的勘察設(shè)備逐漸成為主流。例如,通過地下雷達(dá)探測技術(shù)可以無損檢測地下結(jié)構(gòu),有效識別潛在的地質(zhì)缺陷。同時,三維建模技術(shù)使得工程師能夠在勘察初期就對工程影響進(jìn)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(qū)公路工程的勘察過程中,團(tuán)隊經(jīng)常會遇到無法預(yù)料的困難。其中,地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)區(qū)的勘察風(fēng)險尤為突出,比如滑坡和泥石流等自然災(zāi)害可能導(dǎo)致勘察工作被迫中斷,甚至造成設(shè)備損失和人員傷亡。另外,復(fù)雜多變的地質(zhì)條件使得部分地區(qū)難以采集到準(zhǔn)確的地質(zhì)數(shù)據(jù),給后續(xù)的工程設(shè)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(shù)和人員培訓(xùn)的挑戰(zhàn)。雖然現(xiàn)代勘察技術(shù)日益成熟,但技術(shù)操作復(fù)雜,對勘察人員的專業(yè)知識和技能水平提出了更高要求。在實際工作中,缺乏經(jīng)驗的勘察團(tuán)隊可能無法充分利用這些先進(jìn)技術(shù),從而影響勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
2.3 現(xiàn)有解決方案評估與不足
面對艱險山區(qū)公路工程勘察中的種種問題,業(yè)內(nèi)已經(jīng)提出并實施了一系列解決方案。例如,加強(qiáng)對勘察人員的培訓(xùn),提高他們對先進(jìn)勘察技術(shù)的掌握程度;采用多種勘察方法和技術(shù)手段相結(jié)合的方式,提高數(shù)據(jù)采集的全面性和準(zhǔn)確性。此外,加強(qiáng)與地方政府和社區(qū)的溝通合作,可以在遇到自然災(zāi)害和其他不可預(yù)見事件時,能夠獲得及時的支持和幫助。然而,現(xiàn)有的解決方案仍存在一定的不足,比如在部分偏遠(yuǎn)山區(qū),由于交通不便和通信條件有限,即便是采用了先進(jìn)的勘察技術(shù),仍然面臨著執(zhí)行難度大、成本高昂的問題。此外,盡管通過培訓(xùn)可以提高勘察人員的技術(shù)水平,但在實際應(yīng)用中,如何有效整合和應(yīng)用多種技術(shù)手段,依然是一個需要解決的難題。
3 艱險山區(qū)公路工程勘察風(fēng)險因素
3.1 地質(zhì)條件風(fēng)險
3.1.1 巖層穩(wěn)定性
不穩(wěn)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(yù)而發(fā)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(xué)特性都會對巖層穩(wěn)定性造成影響。在設(shè)計和施工階段,準(zhǔn)確評估巖層的承載能力和穩(wěn)定性至關(guān)重要,因為這直接關(guān)系到公路的安全性和耐用性。
3.1.2 斜坡穩(wěn)定性
斜坡穩(wěn)定性問題同樣是艱險山區(qū)公路工程需要重點關(guān)注的風(fēng)險點。山區(qū)公路往往要穿越多個斜坡,這些斜坡可能因為地質(zhì)結(jié)構(gòu)的不均勻性、降雨侵蝕、地震等自然事件而失去穩(wěn)定性,引發(fā)滑坡、倒塌等災(zāi)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(wěn)定性的所有因素進(jìn)行全面分析,采取相應(yīng)的工程措施預(yù)防潛在的地質(zhì)災(zāi)害。
3.1.3 地質(zhì)災(zāi)害
地質(zhì)災(zāi)害是艱險山區(qū)公路工程所無法回避的問題之一。這類災(zāi)害包括但不限于滑坡、泥石流、地震、塌方等,它們的發(fā)生往往具有突發(fā)性和不可預(yù)測性,給公路的規(guī)劃、建設(shè)和運營帶來巨大挑戰(zhàn)。尤其是在強(qiáng)降雨或地震頻發(fā)的地區(qū),地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險更加突出。因此,深入了解和評估所在地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害歷史記錄,結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)手段進(jìn)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(fēng)險
3.2.1 高溫天氣
高溫天氣對艱險山區(qū)公路勘察和施工同樣構(gòu)成了較大挑戰(zhàn)。特別是在夏季,持續(xù)的高溫不僅會影響施工人員的健康和作業(yè)效率,還可能導(dǎo)致施工材料的性能變化,比如瀝青的軟化,影響公路質(zhì)量。因此,在高溫條件下作業(yè)時,需要采取有效的防護(hù)措施和施工計劃的調(diào)整,以確保工程進(jìn)度和質(zhì)量不受高溫天氣的影響。
3.2.2 強(qiáng)降雨
強(qiáng)降雨是另一個不容忽視的氣候風(fēng)險因素。在山區(qū),強(qiáng)降雨可能在短時間內(nèi)改變地表徑流情況,增加山區(qū)公路沿線的滑坡和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險。此外,降雨還可能導(dǎo)致施工期間的土壤侵蝕和基礎(chǔ)設(shè)施損害,影響施工安全和工程品質(zhì)。因此,對降雨模式進(jìn)行科學(xué)預(yù)測并采取相應(yīng)的排水和防洪措施是保證工程順利進(jìn)行的關(guān)鍵。
3.2.3 高海拔環(huán)境
高海拔環(huán)境給艱險山區(qū)公路工程勘察與建設(shè)帶來了特殊的風(fēng)險。高海拔地區(qū)的氣壓低、氧氣稀薄,不僅給施工人員的健康帶來挑戰(zhàn),還可能影響機(jī)械設(shè)備的正常運行。此外,高海拔地區(qū)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(qū)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(yīng)對可能出現(xiàn)的問題。
4 艱險山區(qū)公路工程勘察風(fēng)險應(yīng)對策略
4.1 強(qiáng)化前期調(diào)查
在艱險山區(qū)公路工程的成功實施中,強(qiáng)化前期調(diào)查工作是基礎(chǔ)且關(guān)鍵的一步。通過深入細(xì)致的地質(zhì)勘察與環(huán)境評估,可以全面了解項目區(qū)域內(nèi)的地形地質(zhì)條件、氣候特征以及潛在的自然災(zāi)害風(fēng)險。這不僅能夠為工程設(shè)計提供科學(xué)依據(jù),而且有助于預(yù)測和規(guī)避可能遇到的風(fēng)險和挑戰(zhàn)[4]。例如,通過采集土壤樣本、分析巖石以及開展地下水位監(jiān)測等活動,能夠有效識別并評估地質(zhì)的穩(wěn)定性現(xiàn)狀,從而制定出更為可靠和適應(yīng)性強(qiáng)的工程方案。此外,利用高精度地圖和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行地形分析,可以進(jìn)一步增強(qiáng)對復(fù)雜山區(qū)地形的理解和把握。這種方法不僅效率高,準(zhǔn)確度也相對較高,使得前期調(diào)查工作在資源和時間上的投入大為減少,同時提高了調(diào)查結(jié)果的可靠性。因此,加強(qiáng)前期調(diào)查,運用多種手段深入分析區(qū)域內(nèi)的自然條件和環(huán)境特點,是確保艱險山區(qū)公路工程順利進(jìn)行的重要前提。
4.2 加強(qiáng)技術(shù)人員培訓(xùn)
隨著公路工程勘察技術(shù)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的勘察方法已經(jīng)越來越不能滿足復(fù)雜山區(qū)公路工程的需求。因此,加強(qiáng)技術(shù)人員的專業(yè)培訓(xùn)顯得尤為重要。通過系統(tǒng)的培訓(xùn),不僅可以提升勘察團(tuán)隊的專業(yè)技能,而且還能增強(qiáng)他們對新技術(shù)、新設(shè)備的掌握和應(yīng)用能力。例如,在地質(zhì)勘察領(lǐng)域,無人機(jī)航拍、三維激光掃描等高新技術(shù)的應(yīng)用已成趨勢,這要求相關(guān)技術(shù)人員具備操作和數(shù)據(jù)分析的能力。另一方面,針對艱險山區(qū)的特殊環(huán)境和復(fù)雜條件,技術(shù)人員還需要掌握相應(yīng)的安全知識,包括如何在惡劣氣候和復(fù)雜地形中安全作業(yè)、如何應(yīng)對突發(fā)的自然災(zāi)害等。加強(qiáng)培訓(xùn)不僅能提高工程的質(zhì)量和效率,還能有效保障施工人員的生命安全。因此,為技術(shù)人員提供全面、系統(tǒng)的培訓(xùn),是提升艱險山區(qū)公路工程勘察與施工水平的關(guān)鍵措施之一。
4.3 使用現(xiàn)代勘察技術(shù)工具
在艱險山區(qū)公路工程勘察中,使用現(xiàn)代技術(shù)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(tǒng)(GIS)和全球定位系統(tǒng)(GPS)的廣泛應(yīng)用,使得工程團(tuán)隊能夠準(zhǔn)確地獲取和處理地形、地貌等重要信息,實現(xiàn)對復(fù)雜地質(zhì)條件的快速評估和分析。同時,無人機(jī)航拍技術(shù)在勘察過程中的應(yīng)用,使得團(tuán)隊能夠迅速獲得難以接近區(qū)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(shù)進(jìn)行地形測繪,不僅可以快速生成待建區(qū)域的高精度三維模型,還能有效識別潛在的地質(zhì)風(fēng)險點,為工程設(shè)計和施工提供精確的參考數(shù)據(jù)。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(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析和模擬,優(yōu)化設(shè)計方案,減少不必要的風(fēng)險。因此,積極引入和利用現(xiàn)代勘察技術(shù)工具,是提升艱險山區(qū)公路工程勘察質(zhì)量和效率的有效途徑。
4.4 加強(qiáng)安全措施
在艱險山區(qū)公路工程勘察與施工過程中,加強(qiáng)安全措施是保障人員安全和工程順利進(jìn)行的基本要求。針對山區(qū)復(fù)雜的自然環(huán)境和不可預(yù)測的天氣變化,制定科學(xué)合理的安全操作規(guī)程和緊急應(yīng)急預(yù)案十分必要。這包括但不限于在施工現(xiàn)場設(shè)置明顯的安全警示標(biāo)志,為所有作業(yè)人員配備必要的安全防護(hù)裝備,定期組織安全知識和技能培訓(xùn),以及建立快速有效的事故響應(yīng)機(jī)制[5]。同時,強(qiáng)化現(xiàn)場管理,確保每一項作業(yè)都按照安全規(guī)程執(zhí)行,可以有效減少安全事故的發(fā)生。此外,對于常見的地質(zhì)災(zāi)害和異常氣候條件,提前進(jìn)行風(fēng)險評估并制定應(yīng)對措施,也是保障工程安全的關(guān)鍵。通過這些措施的綜合應(yīng)用,可以在最大限度上保障艱險山區(qū)公路工程勘察和施工安全,確保工程質(zhì)量和施工進(jìn)度。
5 結(jié)束語
該文通過對艱險山區(qū)公路工程勘察風(fēng)險因素的分析及應(yīng)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(jù)和實踐指南。研究指出,綜合運用科學(xué)的勘察方法、先進(jìn)的技術(shù)手段、嚴(yán)格的安全措施以及持續(xù)的人員培訓(xùn)是確保工程成功的關(guān)鍵。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和管理經(jīng)驗的積累,相信未來能夠更有效地應(yīng)對艱險山區(qū)公路工程中的各種風(fēng)險,促進(jìn)山區(qū)公路網(wǎng)絡(luò)的健康發(fā)展。未來的研究可進(jìn)一步深入探討特定風(fēng)險因素的定量分析方法和更具體的風(fēng)險應(yīng)對機(jī)制,以期為艱險山區(qū)公路工程提供更加精準(zhǔn)和高效的管理策略。
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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(shè)計工作。