山区公路工程地质

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1、 山山区区高高速速公公路路工工程程地地质质概概述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。因此山区高速公路的环保主 要是地质

2、环境的保护和地质灾害的防治。 要建设一条兼顾交通、环保、生态等方面要求的高标准的山区高速公路， 应该重视和加强地质工作。地质工作应贯穿于设计、施工和运营的全过程。 对地质现象和规律的认识（岩土工程勘察工作）是由面到线、由线到点、由 表及里、由粗到细、由宏观到微观，逐步深入的，根据不同阶段应采取不同 的方法和手段。 三三个个阶阶段段攻攻克克阶阶段段山区公路地质选线主要受到地形和不良地质现象的制约，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。本阶段应尽 可能详细地收集区域构造地质、岩石地层、水文地质、工程地

3、质、地震地质、 环境地质等方面的资料，利用遥感资料（卫片和航片），编制中比例尺 （1：5 万或 1：10 万）工程地质图和地质灾害（不良地质现象）分布图， 图上标注大的地质构造 (主要是断层 )、重大的地质病害体，分析区域性的 地质灾害发生条件，进行初步的地质灾害评估，配合路线方案设计，进行必 要的现场踏勘和重点路段的调查，反复对比，优选出工程地质条件最好、地 质灾害最少、工程建设对地质环境的不利影响最小的路线走廊带，真正贯彻 地质选线的原则。对于滑坡、崩塌、岩堆、泥石流、岩溶、软土、泥沼等严 重不良地质地段和沙漠、多年冻土等特殊地区，一般情况下路线应设法绕避。 初设阶段突出重大地质病害对路线

4、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。地质技术人员 应配合路线设计师作好地质咨询工作，可以沿初步拟定的路线线位，进行全 线踏勘，对重点工点进行地质调查，得出初拟线位沿线的基本工程地质情况， 评估路线方案的可行性，发现重大不良地质地段或预测工后会出现难以治理 的地质病害的路段要及时反馈信息，以便尽快调整路线线位。基本确定路线 方案后，及时委托有资质的

5、单位进行建设用地地质灾害危险性评估工作，并 进行大比例尺（ 1：1 万）的地质遥感解译及地质灾害调查和工程地质调绘 工作，编制 1：1 万工程地质图和路线区域地质病害现状图。图件的重点是 地质灾害和重要工点的工程地质条件，要有针对性，要突出重点，不可以拿 1：5 万地质图放大。现在委托地质部门做的图件，有些不能称为工程地质图， 只能称为基本地质图（工程地质分区太笼统、工程地质条件的论述太简略）。 地质灾害评估工作不能够代替 1：1 万工程地质图的编制，但二者可结合进 行，以节约时间和经费。有重大的地质病害存在或有潜在的重大地质病害时， 必须及时调整线位 很多地质灾害（滑坡、泥石流等）由于植被覆

6、盖、后期 人工改造以及观察角度和范围有限等原因，在现场难以判断。通过遥感资料 （如航片）可以从宏观上观察全貌，合理的解译，有利于对此类不良地质体 的正确认识。 当工作中发现仍有重大的地质病害存在或有潜在的重大地质病害时，必 须及时调整线位。对于重大的地质病害应尽量绕避，实在无法绕避的要考虑 工程措施的可能性与可靠性，尽量在路线的平纵面优化上下功夫（采用分离 式路基、用桥隧构造物通过、从滑坡体上部通过、半路半桥等），避免高填 深挖，以减少对地质环境的破坏，提高工程措施的可靠性和安全度。对地质 病害应以防为主，以治为辅，能避当避，即使增加工程造价也是值得的。 以安徽省徽杭高速公路为例，该路全长约8

7、0km，有四分之三路段位于山区，由于勘测时间较早，对山区高速公路特点认识不足，以投资为主要控 制因素，其中有一半左右的路段基本沿区域性的三阳断裂带布设。受构造影 响，岩体风化破碎严重，并且沿线分布有雄村滑坡、朱村滑坡等规模较大的 不良地质体。施工开挖后，出现大量的不稳定边坡，甚至诱发了部分滑坡。 对于部分地质病害路段及时调整线位，进行了避让，而更多的病害段只能采 取治理措施，结果造价大幅攀升，严重影响了工期，并且治理效果也难以预 测。 必要时应增加技术设计阶段，对重大地质病害路段进行深入勘察，确定 路线可行性。 施施工工图图设设计计阶阶段段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

8、质条件， 但是工作深度和广度还不够。本阶段应详查工点地质（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

9、例。 贯贯彻彻综综合合设设计计原原则则除了详细的地质勘察工作之外，还要贯彻综合设计原则，在路线设计的 各个阶段，对工程地质条件要有充分的了解，保证路线方案的科学性。对地 质资料要充分利用，桥位、隧道、路线各有一套地质资料，但彼此经常脱节。 比如当桥隧相连时，隧道勘察发现有不良地质现象，桥梁设计人员却不知道， 还把桥台置于其上。因此加强各专业之间的交流沟通，互相学习。从事路线、 隧道、桥梁设计的人员要尽量多地掌握一些基本的地质知识，以有利于对地 质资料的合理使用。 施工阶段遵循信息化施工、补充勘察、动态设计 原则 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

10、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。在施工 期间，可以进行补充勘察，如对岩溶发育区或岩性差异大的场地逐桩钻探， 对原进场困难场地通过施工便道进场钻探。施工中发现新的地质问题也要补 充勘察。应该把施工期间的勘察工作视作设计期间勘察工作的重要补充。 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

11、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。 目前施工单位的岩土工程技术人员也是极为缺乏的，有时由于不合理的 施工方法导致或加剧了地质病害的发生和发展（如在破碎岩体上放大炮、自 下而上开挖边坡等） 施工期间的岩土工程监理工作目前还较为薄弱的，有丰富理论知识和

12、实 践经验的岩土监理工程师极为缺乏，使施工期间的地质病害预防工作远远达 不到要求。 运运营营阶阶段段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。因此对于一些在施工中出现 病害的路段或重要工点要建立数据库，进行变形、位移和地下水的动态监测， 定期巡查，建立防灾和预警系统，在雨季或洪水季节要加强对敏感点的监测。 通过长期观测记录，还可以更深入的认识地质规律，分析地质病害的发生发 展机理，预测发展趋势，发现有不利的趋势要及时采取措施。 存存在在的的问问题题前前期期阶阶段段

13、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。 施工图设计阶段不做或漏做重要工点的1：2000 地质测绘，或虽做了 但精度不够；对一些地质病害研究不深，导致对一些重要工点的勘察深度不 够；对于路线地质调查深度不够，导致一些地质敏感点遗漏，在施工中出现 地质病害。构造物勘察相对较细，而路基方面的勘察则往往较

14、粗略。 有有待待改改进进的的地地方方目前的山区公路工程勘察还存在许多有待改进的地方。由于现在很多项 目的勘察设计工期都非常紧张，如何在很短的时间内达到尽可能高的勘察精 度，的确是一个难题。为抢时间，现在地质勘察工作很大一部分外委出去， 全线人员设备上了很多，但在施工中仍会暴露出很多地质问题。 有有针针对对性性的的进进行行勘勘察察这一方面是由于地质现象的隐蔽性和地质科学的复杂性，难以全面深入 地认识地质现象，另一方面也是由于从事岩土工程的技术人员本身能力有限 所致。岩土工程在一定程度上属于经验学科，技术人员的经验非常重要。外 委的勘察单位一定要过硬，对于其提供的地质资料要进行审核，去伪存真， 对

15、于不能够满足规范和设计要求的坚决返工。在其外业和内业阶段要进行监 督，多沟通。外行业的地勘队伍往往对公路工程的特点及公路勘察规范了解不够，不能够有针对性的进行勘察，资料经常不能满足设计要求。另外由于 工期紧，技术准备不足，勘察手段不合理，经常导致勘察深度不足，如隧道 勘探未采用双管单动钻进，无法判断RQD，钻探工艺和技术不过硬，岩石取 心率低，钻孔水文地质试验数据不足，对边坡勘察无法判断滑动面，无法取 得可信的各种力学参数，物探手段与其他勘探手段的互相校核精度不够等， 甚至有个别单位编造资料应付设计。所以不仅要看投入了多少人力物力，还 要看投入人员技术水平、职业技能和职业道德素质如何，拟定的勘

16、察方案是 否合理，对地质现象的认识是否科学。在实践中，由于技术人员水平参差不 齐，经常会出现错判、漏判地质病害的现象。因此加强公路岩土工程从业人 员的技术水平是非常紧迫的事情。 施施工工阶阶段段地质技术力量薄弱，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。 运运营营阶阶段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。 地地质质工工作作的的重重要要性性和和特特殊殊性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