王云
摘要:在公路工程中,巖土工程勘察與地質災害評估尤為關鍵,關系著工程的建設安全與建設質量。因此,在公路工程的實際建設中,必須重視巖土勘察與地質災害的評估,選擇合理的巖土勘察與地質災害評估方式,提高巖土勘察與地質災害評估的科學性、準確性。本文基于公路工程地質災害評估的目的與任務,分別介紹了公路工程的巖土工程勘察技術與地質災害評估技術,以期為相關研究提供一定借鑒價值。
關鍵詞:公路工程;巖土工程勘察;地質災害評估
近年來,我國公路工程建設的規模不斷增大,公路工程不同于其他工程建設,其影響因素比較多,而且經常面臨復雜的地質條件,為了保證公路工程建設質量,避免工程建設對當地地質情況造成嚴重影響,引發一系列地質災害,威脅人民群眾生命安全,必須要結合公路工程現場實際情況,做好巖土工程勘察與地質災害評估工作。
1? ? 公路工程地質災害評估的目的與任務
對于公路工程而言,地質災害評估的主要目的,即明確公路工程建設范圍內,隱藏的地質災害風險,評估公路工程建設可能導致的地質災害種類、等級及危害性,進而劃分地質災害危險區,并采用相應的預防措施,避免地質災害的發生[1]。
公路工程地質災害評估的任務,可以概括為以下三方面,一是地質災害的現狀評估。為了掌握地質災害的類型、規模、地點、災害等級、誘發因素等,同時查明地質災害可能導致的損失情況,對地質災害的現狀進行整體性評估。二是地質災害的預測評估,即結合公路工程的地點位置、規模,評估公路工程建設可能對當地地質環境造成的危害,找出加劇地質災害的可能因素。三是地質災害的綜合評估,即劃分地質災害區域,對地質災害危險性進行分級,明確不同位置的地質災害等級,對地質災害的防治措施展開研究,進而對建設用地進行適宜性評估,提出針對性的地質災害防治措施,保證公路工程建設質量與建設安全[2]。
總而言之,公路工程地質災害評估關系著公路工程建設質量、建設安全性,在實際工作中,必須結合工程實際情況、水文地質情況等,選擇合理的地質災害評估技術,為公路工程建設提供重要的技術、參數支撐。
2? ? 公路工程環境巖土工程勘察技術
關于公路工程巖土工程勘察作業,其內容主要包括路基、橋梁、隧道、涵洞、擋墻、深挖、高填等勘察,通過勘察為公路工程設計文件的編寫提供一定的支持與依據。通過巖土工程勘察,可以讓相關人員充分了解、掌握公路工程的地質情況與巖土物理力學性質指標,為工程的施工方案制定提供充足的技術性參數,為公路工程質量提供保障。
2.1 工程地質測繪技術
在巖土工程勘察作業中,工程地質測繪是主要作業內容也是基礎性內容,一般來說要在公路工程初期進行工程地質測繪。工程地質測繪技術的應用,要結合公路工程環境而言,一般情況下對于地質面貌比較簡單的地質環境,可以省略大部分測繪流程,僅展開地質情況調查即可[3]。而針對地質面貌比較復雜的公路工程環境,必須嚴格按照流程展開工程地質測繪。在公路工程建設過程中,工程地質測繪有利于協助勘探人員,全面了解、掌握工程的地質情況,為后續施工的開展提供保障。隨著工程地質測繪技術的發展,測繪效率逐漸提升,測繪工作量越來越小,工程地質測繪不再需要耗費大量人力、物力、財力資源,且測繪的準確度、精確度也有所保障。總而言之,工程地質測繪是確保公路工程施工政策開展的重要前提保障,通過工程地質測繪,使相關人員掌握地質信息資料,做出正確判斷,同時也為其他勘察技術的實施,提供一定指導作用。
2.2 勘探和取樣
在公路工程的勘探與取樣中,物探、坑探與鉆探是三種比較常用的技術。工作人員利用勘探作業,可以全面了解工程的地質情況。在實際工作中,要根據公路工程地質勘探的目標與巖石特征,選擇最佳的勘探技術。在物探、坑探、鉆探三種常用勘探技術中,物探屬于間接式勘探技術,相比于另外兩種勘探技術,物探不僅運行速率更快,具有較好的經濟性與便于攜帶性,而且物探技術非常適用于地質測繪工作難度較大,但卻亟需獲得地質信息的勘探情境中[4]。通常情況下,物探與工程測繪技術是聯合應用的。此外,坑探、鉆探在實際勘探工作中的應用也比較廣泛,二者均是直接式勘探技術,有利于勘探工作人員更好、更全面的掌握工程地質情況。
2.3 原位測試與室內試驗
在公路工程巖土工程勘察中,原位測試與室內試驗的最為關鍵的一環,其主要目的在于為巖土工程問題的判斷、評估提供必要的技術參數,技術參數包括巖土的物性指標、滲透性參數以及強度參數等[5]。原位測試需要在勘探技術的輔助下才可以進行測試,主要用于巖土勘探中的主體部分勘察。一般情況下,試樣與初有環境不會出現“斷層”,為了分析外界環境對巖土性質的影響,一般是在原位應力作用下,測量巖土尺寸的大小,以提高巖土工程勘察的真實性與準確性,這也是原位測試最明顯的優勢,即具有較大典型性。相應的,室內試驗最大的優勢,就是具有明確性的邊界條件,而且在室內試驗過程中,可以根據實際情況,對應力應變與試驗條件進行調整、控制。
3? ? 公路工程環境的常見地質災害及其評估技術
地質災害與當地的水文地質環境、氣候環境、斷層、褶皺等地質構造均具有密切聯系。所以,對公路工程環境常見地質災害進行評估時,要綜合考量多方面因素,若公路工程需要跨越礦區,則還需要對煤礦采空區調查及分析。本文對公路工程環境的常見地質災害及其評估技術展開簡單分析。
3.1 崩塌
在公路工程中,崩塌是一種相對常見的地質災害。崩塌分為黃土崩塌與基巖崩塌,體積大小與實際水文地質情況有關。崩塌常見于河溝谷階地、黃土丘陵高陡邊坡,以及現有高速公路的開挖地帶。導致崩塌的原因有很多,如地形地貌特點、地質構造特點、自然環境情況、地層巖性等等,此外地震與頻繁的人類工程活動也容易導致崩塌等地質災害。關于崩塌的評估,要遵循“定性為主,定量為輔”的評估原則,評估依據包括地質環境條件、地質變形破壞歷史以及變形破壞跡象等,評估方法采用工程地質類比法、歷史綜合分析法。
3.2 滑坡
滑坡是由于巖土結構體在外力的作用下,出現的一種巖土體滑動現象,常見于地勢落差比較大、短時間內降雨量較大等地區。滑坡這一地質災害的誘因有很多,如地表水的侵蝕、水土流動、雨水沖刷等,滑坡是一種破壞力、威脅性較大的地質災害。關于滑坡的評估,與崩塌類似,同樣要遵循“定性為主,定量為輔”的評估原則,評估依據即巖土結構的穩定、坡腳穩定性等,評估方法可采用層次分析法、歷史綜合分析法等。
3.3 泥石流
泥石流也是一種常見的地質災害,多發育黃土丘陵區,且在7月—9月份,多雨的季節,比較容易出現泥石流,一般以溝谷型稀性泥流或泥石流為主。泥石流中,通常會伴有很多固體物質,這些固體物質的來源,通常是周邊礦區開發、修路建房工程、陡坡種植、重力堆積物等,在強降水條件下,形成泥石流,威脅工程安全。在泥石流這一地質災害的評估中,要對泥石流的易發性與危害程度進行評估,評估原則同樣采取“定性為主、定量為輔”的原則,再結合對泥石流發生條件與影響因素的綜合分析,判斷泥石流的易發性,再結合周圍地區的實際情況,如農作物情況、房屋住宅情況等,評估泥石流的危害、威脅程度。
3.4 黃土濕陷
黃土濕陷是黃土土質的一種工程地質性質,在受到自重或者外部載荷的情況下,黃土一旦遇水浸濕,其結構會被破壞并迅速下沉。黃土易發生濕陷,主要是因為其自身結構問題,黃土的組成以粉粒和親水弱的礦物質為主,屬于大孔洞結構,含水量較小。黃土在干燥時,可以承受載荷而不變形,但在遇水浸濕后,土粒之間的聯結性明顯減弱,自身結構被破壞,而引起濕陷變形。黃土濕陷的高發時期,是4月—9月汛期與雨季,高發地區在河北、甘肅、黑龍江等地區。黃土濕陷造成的危害,主要是農田、房屋、公路等工程設施的影響。在評估工程是否具有黃土濕陷危害時,要先分析當地的土質結構,再結合當地實際情況,分析黃土濕陷的危害等級。
4? ? 結論
總而言之,對于公路工程而言,巖土工程勘察與地質災害評估十分重要,通過巖土工程勘察與地質災害評估,可以讓相關人員了解、掌握工程地質情況,并掌握有可能出現的地質災害種類、規模、位置等,進而在公路工程建設過程中,做出合理的安排,科學選擇施工技術,同時采取有效措施做好地質災害的預防,盡可能將公路工程建設對當地水文地質的影響降到最低,保證公路工程建設質量,確保施工建設的安全性。
參考文獻
[1] 雷安軍.公路工程巖土勘察的基本技術研究[J].黑龍江交通科技,2019,42(1):58.
[2] 何維山.公路工程巖土勘察的基本技術研究[J].冶金叢刊,2019,4(17):47-48.
[3] 熊耀邦.巖土工程勘察和地基處理過程中常見問題及策略研究[J].四川水泥,2020(1):298.
[4] 魏金利.巖土工程地質災害防治技術及預控分析[J].四川水泥,2019(3):106-107.
[5] 何維山.公路工程巖土勘察的基本技術研究[J].工程技術研究,2019(17):47-48.