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摘要:我国山地面积占陆地总面积的70%，山区道路沿线的地形地貌、地质条件和水文条件较复杂，不确定性较大。路基填挖交替频繁，深挖、高填路段多，从而使路基的物理力学性能有很大的差异，造成路基不均匀沉降，发生失稳现象。这就需要对工程地质条件做深入的研究，找到针对性较强的勘察方法和手段，为山区高速公路设计和施工提供完整、准确的工程地质资料。一针对山区高速公路工程地质勘察中存在的勘察方案考虑不全面、勘察方案不合理、勘察工作针对性不强、勘察深度不够、对山区工程地质条件的复杂性认识不足等进行了分析,并对提高山区高速公路工程地质勘察水平提出了对策。
关键词:山区高速公路;工程地质;勘察
随着我国公路建设的发展,高速公路向山区延伸,地质条件越来越复杂,工程地质勘察工作难度逐渐加大。
一、山区高速公路工程地质勘察中存在的问题
(一)工程地质勘察方案不合理。在山区高速公路工程地质勘察中,大多工程地质勘察项目虽然也制定了勘察大纲,但多数项目勘察方案简单,未能针对项目的工程地质条件和工程的特点,对项目工程地质勘察进行详细规划,所采用的勘察方法,时有不合理或欠缺的地方。如桥梁钻孔布置未考虑到山区地质条件的复杂多变,钻孔数量偏少、钻孔位置不合理,高边坡勘察中对横断面的地质条件变化考虑不足,地质条件未勘察清楚,导致施工中高边坡加固设计变更过多,对活动性断层勘察欠缺,隧道勘察中未进行水文测试等等。
(二)工程地质勘察工作针对性不强。工程地质勘察目的不明确,勘察针对性不强是山区高速公路勘察项目较常见的问题,部分勘察单位仍习惯于“钻探、取样、提承载力”的模式,无论是路基、桥梁、还是隧道勘察都是这种勘察模式,这种早期的工程地质勘察模式,已不能适应山区高速公路工程地质勘察工作要求。山区高速公路工程地质勘察的对象主要包括桥梁、涵洞通道、隧道、高边坡、高路堤、软基及不良地质等。不同勘察对象的勘察目的不同,勘察工作中应针对不同的勘察对象,对勘探方法、取样试验、物理力学指标分析评价等做出不同的要求,并非所有的勘察对象都应提出地基承载力。如高边坡的勘察目的,主要是查明边坡开挖后的稳定性,勘察在查明岩土层结构的同时,还要查明软弱夹层和构造结构面情况,并提供抗剪、抗滑指标。
(三)勘察深度不够,定性的分析太多,定量成果不足。我国的山区高速公路的建设不到十年时间,山区高速公路的工程地质勘察工作经验不足,我国高速公路地质工作仍停留在工程地质勘察阶段。勘察报告描述较笼统,多是一些定性的描述,设计及施工人员很难采纳,甚至无法利用。如在深路堑勘察中,常见地质报告中未能进行稳定性分析,所推荐的处理方案及措施较笼统,设计人员无法利用。或者虽然也进行了稳定性分析,但未用设计拟采用的坡率,进行稳定性分析。此外,边坡稳定性评价方法单一,完全依赖极限平衡法,未采用工程地质类比法、图解法、极限平衡法和数值分析方法进行综合分析评价,也是较常见的问题。又如在桥基勘察中,常见对钻孔深度把握不准。未能根据桥梁荷载的要求及可能采取的基础形式,确定钻孔深度。因此,要么钻孔钻深了,浪费了大量的财力和时间;要么钻孔钻浅了,不能满足桩基对钻孔深度的要求。再如某山区高速公路初勘中,对断层构造勘察时,在评价区域断裂构造对公路的影响时有这样的论述评价“根据区域地质资料,K25+600处有一断层,建议路线与断层呈大角度相交”。没有深入查明断裂带的规模和路线的关系对公路的影响等。
(四)对山区工程地质条件的复杂性认识不足。虽然在山区高速公路的勘察设计中,复杂的地质条件越来越为工程技术人员所重视,但部分工程地质勘察人员仍对山区高速公路的工程地质条件认识不足,如某山区高速公路中,由于对地质条件认识不足,为了节省造价,路线以路基通过,导致施工过程中出现大量的边坡稳定性不足问题。又如某山区高速公路基岩为砂岩、泥质砂岩,但其风化程度变化较大,勘察过程中对风化程度变化不足未引起足够重视,钻孔数量偏少,导致施工中桥梁所采用的大部分嵌岩桩质量检测承载力不足,不得已改为摩擦桩。此外,还存在勘察经费不足,勘察工作量较少,不能满足查明地质条件等。
二、处理对策
针对当前山区高速公路勘察设计中存在的问题,笔者认为应在加强从业人员培训,提高专业技术水平的基础上,转变勘察技术人员的观念,在高速公路的勘察中加强岩土工程的理念,进一步提高山区高速公路工程地质勘察水平。
(一)事前规划,制定详细的勘察方案,明确地勘布置原则。山区高速公路地形地质条件复杂,主要表现为地貌单元多、地层岩性复杂,基岩风化严重、基岩顶面起伏大;区域地质构造复杂,对工程影响大;不良地质发育;地下水对工程有较大的影响等。工程实践证明,针对复杂的山区地质条件,制定详细而针对性强的勘察方案是山区高速公路工程地质勘察的关键。勘察方案主要包括勘探方法的选择;勘察点数量、间距;勘探深度、钻孔孔径、取样的数量、样品类别;工程地质调绘的范围、比例;工程物探的使用对象、物探方法;原位测试、简易钻探的使用范围、勘察深度的确定及水文地质勘察工作等。此外,对路基、桥梁、隧道、不良地质等不同的工点的勘察还应针对具体构造物的特点提出勘探、取样、试验、物探等具体要求。
(二)推行工程地质勘察监理机制。工程地质勘察的监理机制,有些省份已经开始试点,在部分工程项目中展开取得较好的成效,应进一步推广。
(三)加强工程地质勘察技术人员的高速公路知识的培训。传统的工程地质勘察工作,勘察与设计、施工脱节。工程地质勘察技术人员高速公路知识的薄弱,对工程地质条件的评价不能较好地和工程紧密结合,只能泛泛而谈。加强高速公路知识的培训,可有效提高工程地质勘察技术人员勘察工作的针对性,提高勘察质量。
三、结论及建议
(一)针对当前山区高速公路勘察中存在的问题,应积极推广岩土工程的理念。改变传统的钻探、取样,提承载力、摩阻力的观念。对地质勘察工作要求在查明地质特征的基础上,还应对地质特征及岩土参数进行分析、评价,熟悉每一类岩土工程的设计方法,了解每一类岩土工程的影响范围及对岩土体物理力学参数的要求。
(二)加强培训,提高工程地质勘察人员专业素质,建立一支专业的高速公路工程地质勘察队伍。改变公路工程地质勘察人员对高速公路不了解,所提供的工程地质报告和工程结合不紧密,难以利用的现状。
(三)积极推行工程地质勘察监理的体制。
四、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。
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