山区高速公路建设地质概述.doc

1、山区高速公路建设地质概述摘 要 本文论述了山区高速公路建设各阶段应重视的地质工作，提出了勘察设计、施工、运营等不同阶段的地质工作重点，分析了目前在山区高速公路建设各阶段地质工作中存在的主要问题，并对山区高速公路地质科技发展前景进行了展望。 关键词 山区高速公路 勘察 设计 施工 运营 工程地质条件 地质病害 中图分类号： U412 文献标识码： A 1 概述 由于国民经济的发展和路网完善的需求，高速公路逐步进入山区。高速公路由于其线形指标高，工程艰巨，投资巨大，对自然环境的破坏也非常严重。随着环境保护理念的日益深入人心，对于山区高速公路的勘察设计、施工运营等方面的环保要求也越来越高。山区公路环

2、境载体主要是自然环境，也是地质环境。山区一般地形地质条件复杂，地质环境脆弱，地质灾害多发，高速公路的建设不可避免的要切坡、填沟、打洞（隧道） ，对地质环境造成严重破坏，处理不好还会诱发和加剧各种地质灾害，增加公路建设投资，影响工期，甚至给运营阶段带来严重的安全隐患。 2 勘察设计阶段 地质条件是客观存在的，山区高速公路在自然地质环境中穿行，并对地质环境进行改造，应该认识地质规律，尊重地质规律，在设计中充分考虑地质因素，遵循地质原则，从源头上尽量减少山区高速公路对自然环境的破坏，并且为施工和运营提供良好的条件。 2.1 工可阶段贯彻地质选线的原则 山区公路地质选线主要受到地形和不良地质现象的制约

3、，主要的不良地质现象有滑坡、泥石流、岩崩、岩溶、岩堆（坡积层） 、软弱土、膨胀土、湿陷性黄土、冻土、水害、采空区以及强震区（高地应力）等。 2.2 初设阶段突出重大地质病害对路线方案的制约 确定路线方案前应对沿线地质构造带、断层、岩石的层理情况、地质病害的分布及范围等，通过对遥感地质判释资料以及不同勘测阶段的勘探、调查资料的分析，研究路线通过方案并不断优化。对地质较为复杂地段还应注意在设线后诱发并加剧地质病害的可能性，谨慎的确定路线的线位和采取的工程措施。 2.3 施工图设计阶段详查工点地质条件 通过初步设计阶段的各种地质工作，已经基本查明路沿线的地质条件，但是工作深度和广度还不够。本阶段应详

4、查工点地质（桥位、隧道、深路堑、高填路堤、陡坡路堤、支挡构造物） ，进行重要工点 1：2000 地质测绘。采用调查、测绘、槽探、坑探、钻探、物探等综合勘察手段。查明场地岩土体组成、性质、分布以及风化层、不良地质、特殊性岩土等工程地质条件在路线纵横方向的变化。以前对于桥位和隧道等构造物工点地质勘察较为重视，但是对于深路堑和陡路堤、斜坡路堤、支挡构造物等路基方面的工点也必须加强勘察，特别是高边坡和不良地质体的勘察和预测。另外对于筑路材料料场和弃土场的勘察一定要重视，以前山区公路曾出现过取土、弃土场所不合理，乱挖乱弃，破坏环境，导致水土流失的事例。 3 施工阶段遵循信息化施工、补充勘察、动态设计原则

5、 由于地质条件的复杂性和勘察周期的制约，有些复杂场地（岩溶、破碎带、岩性纵横向差异大的地区）或地形困难场地（陡坡、鱼塘等）在设计阶段难以布置充分的勘察工作量，无法查清场地详细工程地质条件。另外本阶段应遵循信息化施工（施工中监测） 、动态设计的原则。隧道的超前预报、边坡的动态监测都是施工阶段必须要进行的工作。施工单位一定要配备过硬的地质技术人员，及时发现问题，不要等到地质病害已经发生才去治理，要有前瞻性、预见性，发现边坡、隧道等有失稳的趋势之后要立即反馈业主和设计单位，并及时采取合适的加固措施，避免边坡、隧洞大面积失稳。应该认识到，设计阶段的勘察工作对地质现象和地质规律的认识往往是不全面的，甚至

6、是错误的，据此进行的设计只能称为预设计。在边坡或隧道断面开挖以后，很多问题才会发现，此时应有岩土工程技术人员在现场，对照原有的勘察设计方案，发现新的问题之后通过合理工序及时调整设计方案。等到问题已经发生才去采取措施，既多花了钱，又耽误了工期。 4 运营阶段加强敏感点监测 山区高速公路运营期间也要高度重视地质工作。因为有些地质灾害的发生是一个长期的过程，应力释放或边坡的蠕变有些需要长达几年乃至十几年的时间，一次性治理有时并不能保证长治久安。 5 山区公路建设地质工作中存在的问题 5.1 前期阶段 工可阶段对地质工作不够重视，地质遥感工作不做或精度不够，不能够贯彻地质选线的原则，导致选定的路线走廊

7、带中地质病害多，处理难度大，给后期工作带来极大难度。 初步设计阶段，由于路线方案调整较大，而工期紧张，因此很多勘察工作量作废，路线地质精度不够，部分工点缺少地质资料，给设计工作带来隐患，也使得施工图设计阶段路线方案有时发生较大调整。 地质技术力量薄弱，岩土工程监测和监理不力，施工工序和方法不对，导致地质病害的加剧，甚至诱发地质病害。对工程地质特点认识不足，不能够及时预测和反馈地质病害，只能被动地等待地质病害的发生。5.3 运营阶段 地质工作目前还基本上是空白，无法保证山区高速公路的安全顺畅。6 正确认识地质工作的重要性和特殊性 由于岩土体的组成物质差异，更重要的是在岩土体内部分布有大量的不连续

8、界面，把完整的岩土体分割成许多块体，总体为非均质体，在应力的传递上非常复杂，因此岩土工程属于非线性科学。现有的岩石力学、土力学、岩体力学等均难以准确的描述岩土体实际的力学本构关系。地质灾害的发生除了其本身的因素外，还受到许多外界的因素影响，十分复杂。因此，对于岩土工程的分析计算只能是半定量的，在很大程度上受分析者经验的制约。 7 展望 技术进步是山区高速公路成功修筑的重要保证。现在采用三维数模，可以很快的得出路线平纵面模型，任意切割纵横断面，发现问题之后可以很快的调整线位并重新进行分析，大大提高了工作效率。相信随着 3S技术的发展，今后三维数模会和三维地学模型、岩土工程专家分析系统结合起来，对

9、于重要工点通过现场地质工作，建立地质力学模型，通过专家分析系统，可以任意模拟边坡开挖后的形状及物理力学状态的变化，迅速分析其稳定性，进行针对性的设计。甚至还可以对边坡等地质病害通过互联网进行远程会诊，聚集各方面力量以解决问题。 8 结语 地质环境保护和地质灾害防治是山区高速公路建设成败的关键，为此必须重视地质工作。 （1）业主要认识到，前期的地质工作一定要认真细致，勘察设计阶段多花些钱和时间，尽量详细地查明地质条件，避免地质隐患，对于施工来说会节约大量的投资和工期。 （2）设计阶段的地质勘察工作必须加强，要达到必要的深度。 （3）施工单位要加强地质技术力量，业主单位也要增加地质技术人员，岩土工

10、程监理工作要加强。（4）运营阶段的岩土工程监测工作必须重视。 （5）单纯依靠前期地质工作对地质客观规律和地质环境的认识是不够的，在设计施工运营的全过程中要不断的加强地质工作。 （6）由于地质条件的复杂性，虽然进行了前期地质勘察工作，在施工和运营中出现地质病害也是正常的。 （7）设计阶段深入细致的地质工作可以确保施工时不出现大的地质病害，施工阶段的细致的地质工作可以确保运营期间不出现大的地质病害。 （8）公路勘察设计、施工、建设及运营管理单位一般岩土工程技术力量相对薄弱，应加强人才培养，适应山区高等级公路建设的需要。 参考文献 1 JTJ 064-98 公路工程地质勘察规范北京：人民交通出版社，1999 2 霍明建设生态公路考虑的几个问题见：中交第一公路勘察设计研究院 公路勘察设计技术论文集西安：陕西人民出版社，20021-8