山區高速公路建設地質概述

李滿+++羅光

摘 要：本文論述了山區高速公路建設各階段應重視的地質工作，提出了勘察設計、施工、運營等不同階段的地質工作重點，分析了目前在山區高速公路建設各階段地質工作中存在的主要問題，并對山區高速公路地質科技發展前景進行了展望。

關鍵詞：山區高速公路；勘察；設計；施工；運營；工程地質條件；地質病害

一、概述

由于國民經濟的發展和路網完善的需求，高速公路逐步進入山區。高速公路由于其線形指標高，工程艱巨，投資巨大，對自然環 境的破壞也非常嚴重。隨著環境保護理念的日益深入人心，對于山區高速公路的勘察設計、施工運營等方面的環保要求也越來越高。山區公路環境載體主要是自然環 境，也是地質環境。山區一般地形地質條件復雜，地質環境脆弱，地質災害多發，高速公路的建設不可避免的要切坡、填溝、打洞（隧道），對地質環境造成嚴重破 壞，處理不好還會誘發和加劇各種地質災害，增加公路建設投資，影響工期，甚至給運營階段帶來嚴重的安全隱患。因此山區高速公路的環保主要是地質環境的保護 和地質災害的防治。

二、勘察設計階段

1.工可階段——貫徹地質選線的原則。山區公路地質選線主要受到地形和不良地質現象的制約，主要的不良地質現象有滑坡、泥石流、巖崩、巖溶、巖堆（坡積層）、軟弱土、膨脹土、濕陷性黃土、凍土、水害、采空區以及強震區（高地應力）等。本階段應盡可能詳細地收集區域構造地質、巖石地層、水文地質、工程地質、地震地質、環境地質等方面的資料，利用遙 感資料（衛片和航片），編制中比例尺（1：5萬或1：10萬）工程地質圖和地質災害（不良地質現象）分布圖，圖上標注大的地質構造（主要是斷層）、重大的 地質病害體，分析區域性的地質災害發生條件，進行初步的地質災害評估，配合路線方案設計，進行必要的現場踏勘和重點路段的調查，反復對比，優選出工程地質 條件最好、地質災害最少、工程建設對地質環境的不利影響最小的路線走廊帶，真正貫徹地質選線的原則。對于滑坡、崩塌、巖堆、泥石流、巖溶、軟土、泥沼等嚴 重不良地質地段和沙漠、多年凍土等特殊地區，一般情況下路線應設法繞避。

2.初設階段——突出重大地質病害對路線方案的制約。確定路線方 案前應對沿線地質構造帶、斷層、巖石的層理情況、地質病害的分布及范圍等，通過對遙感地質判釋資料以及不同勘測階段的勘探、調查資料的分析，研究路線通過 方案并不斷優化。對地質較為復雜地段還應注意在設線后誘發并加劇地質病害的可能性，謹慎的確定路線的線位和采取的工程措施。地質技術人員應配合路線設計師 作好地質咨詢工作，可以沿初步擬定的路線線位，進行全線踏勘，對重點工點進行地質調查，得出初擬線位沿線的基本工程地質情況，評估路線方案的可行性，發現 重大不良地質地段或預測工后會出現難以治理的地質病害的路段要及時反饋信息，以便盡快調整路線線位。

以安徽省徽杭高速公路為例，該路全長約 80km，有四分之三路段位于山區，由于勘測時間較早，對山區高速公路特點認識不足，以投資為主要控制因素，其中有一半左右的路段基本沿區域性的三陽斷裂 帶布設。受構造影響，巖體風化破碎嚴重，并且沿線分布有雄村滑坡、朱村滑坡等規模較大的不良地質體。施工開挖后，出現大量的不穩定邊坡，甚至誘發了部分滑 坡。對于部分地質病害路段及時調整線位，進行了避讓，而更多的病害段只能采取治理措施，結果造價大幅攀升，嚴重影響了工期，并且治理效果也難以預測。

必要時應增加技術設計階段，對重大地質病害路段進行深入勘察，確定路線可行性。

三、施工階段——遵循信息化施工、補充勘察、動態設計原則

由于地質條件的復雜性和勘察周期的制約，有些復雜場地（巖 溶、破碎帶、巖性縱橫向差異大的地區）或地形困難場地（陡坡、魚塘等）在設計階段難以布置充分的勘察工作量，無法查清場地詳細工程地質條件。在施工期間， 可以進行補充勘察，如對巖溶發育區或巖性差異大的場地逐樁鉆探，對原進場困難場地通過施工便道進場鉆探。施工中發現新的地質問題也要補充勘察。應該把施工 期間的勘察工作視作設計期間勘察工作的重要補充。

另外本階段應遵循信息化施工（施工中監測）、動態設計的原則。隧道的超前預報、邊坡的動態監測都 是施工階段必須要進行的工作。施工單位一定要配備過硬的地質技術人員，及時發現問題，不要等到地質病害已經發生才去治理，要有前瞻性、預見性，發現邊坡、隧道等有失穩的趨勢之后要立即反饋業主和設計單位，并及時采取合適的加固措施，避免邊坡、隧洞大面積失穩。應該認識到，設計階段的勘察工作對地質現象和地 質規律的認識往往是不全面的，甚至是錯誤的，據此進行的設計只能稱為預設計。 在邊坡或隧道斷面開挖以后，很多問題才會發現，此時應有巖土工程技術人員在現場，對照原有的勘察設計方案，發現新的問題之后通過合理工序及時調整設計方 案。等到問題已經發生才去采取措施，既多花了錢，又耽誤了工期。

四、運營階段——加強敏感點監測

山區高速公路運營期間也要高度重視地質工作。因為有些地質災害的發生是一個長期的過程，應力釋放或邊坡的蠕變有些需要長達幾年乃至十幾年的時間，一次性治理 有時并不能保證長治久安。因此對于一些在施工中出現病害的路段或重要工點要建立數據庫，進行變形、位移和地下水的動態監測，定期巡查，建立防災和預警系 統，在雨季或洪水季節要加強對敏感點的監測。通過長期觀測記錄，還可以更深入的認識地質規律，分析地質病害的發生發展機理，預測發展趨勢，發現有不利的趨勢要及時采取措施。

五、山區公路建設地質工作中存在的問題

1.前期階段。工可階段對地質工作不夠重視，地質遙感工作不做或精度不夠，不能夠貫徹地質選線的原則，導致選定的路線走廊帶中地質病害多，處理難度大，給后期工作帶來極大難度。

初步設計階段，由于路線方案調整較大，而工期緊張，因此很多勘察工作量作廢，路線地質精度不夠，部分工點缺少地質資料，給設計工作帶來隱患，也使得施工圖設計階段路線方案有時發生較大調整。

施工圖設計階段不做或漏做重要工點的1：2000地質測繪，或雖做了但精度不夠；對一些地質病害研究不深，導致對一些重要工點的勘察深度不夠；對于路線地質調查深度不夠，導致一些地質敏感點遺漏，在施工中出現地質病害。構造物勘察相對較細，而路基方面的勘察則往往較粗略。

2.施工階段。地質技術力量薄弱，巖土工程監測和監理不力，施工工序和方法不對，導致地質病害的加劇，甚至誘發地質病害。對工程地質特點認識不足，不能夠及時預測和反饋地質病害，只能被動地等待地質病害的發生。

3.運營階段。地質工作目前還基本上是空白，無法保證山區高速公路的安全順暢。

參考文獻：

[1] JTJ 064-98 公路工程地質勘察規范.北京：人民交通出版社，1999.

[2] 霍明.建設生態公路考慮的幾個問題.見：中交第一公路勘察設計研究院 公路勘察設計技術論文集.西安：陜西人民出版社，2002.1-8.

[3] 孔祥金.當今山區公路邊坡治理新技術.見：中交第一公路勘察設計研究院 公路勘察設計技術論文集.西安：陜西人民出版社，2002.226-229.

[4]崔建恒，單永森.西部公路建設中環境工程地質問題的思考.見：中交第一公路勘察設計研究院 公路勘察設計技術論文集.西安：陜西人民出版社，2002.230-235.