程美星
(江西省地質局水文地質大隊,江西南昌 330000)
公路是陸地交通運輸干線之一,其是線性建筑物,能夠與橋梁、隧道相連。在公路建設的過程中,通常需要穿越多地質條件的復雜區域,由于不同區域的土壤性質不一樣,一些特殊的地質條件會給工程的開展造成不利影響。所以,為了保證項目的順利開展,必須做好公路沿線地質的勘察工作。在地質勘察過程中,應當采取規范的勘察方法,做好相關管理工作,這樣才能降低工程風險,保證項目能夠按照計劃進行。
在公路工程項目建設中,通常會遇到不良土質,不良土質很容易導致工程滑坡或是坍塌情況,這會給工程項目的開展造成很大的阻礙,不利于項目的有序進行。同時,一些施工沿線的地形、水文以及地貌差異性大,存在較多的高邊坡與陡坡路,它們的力學性能差異性非常大,在路基施工時很容易出現不均勻沉降的現象。而在公路工程項目開展之前,做好地質勘察工作,嚴格按照相關標準與規章制度開展工作,同時利用物探技術、測繪等技術等,能夠及時掌握工程所在地的地質結構及地質性能參數,可以保證工程項目建設的穩定性與安全性,進而保證施工質量。
公路工程實施前,必須進行現場地質勘察,以充分了解現場地質條件,這對提高公路工程施工效果有著積極的意義[1]。在勘察工作中,應對現場基本情況展開分析,一般來說,包括對地質條件、建筑物分布、地形變化等因素的分析,地質勘察時必須對一切可能對工程產生影響的因素進行全面分析。分析地質結構、匯總區域地形圖,形成完善的勘察報告,對施工方案設計以及現場施工可起到有效的指導作用。此外,還要了解現場的管線埋設情況,為提升公路工程總體施工效果奠定基礎。
在公路工程施工中,很多較為特殊的地質條件都是較為隱蔽的,但是其對工程的影響是巨大的。因此,為保證公路工程順利開展,在前期的地質勘察工作中,相關工作人員需要及時了解現場的具體情況,掌握地質狀況、水文狀態、其后情況等要素,獲得足夠的數據信息,為今后的工作開展提供依據。利用地質遙感圖像分析技術,對勘察獲取的信息進行進一步的分析,進而為施工團隊確定施工路線提供幫助,使其能夠有效規避不良地質路段,促進項目順利推進。總之,在公路工程前期準備階段展開地質測繪工作,能夠及時發現隱藏的不利地質條件,如斷裂構造等,能夠為公路工程施工效果提升提供有力保障。
公路工程中的地質鉆探工作,以傳統測繪技術為基礎,增加勘察深度,能夠對現場地質條件有更加充分的了解。在實際勘測過程中,勘測人員需要結合不同的地質條件,選擇最佳的鉆探測繪方式,如簡易鉆探、機械鉆探、坑(槽)鉆探等。通過地質鉆探,勘測人員你能夠快速掌握現場地質條件,如地下水分布、空間分布、地層演變等,獲得精確的圖形和數據信息,進而為公路工程順利施工提供幫助。簡易鉆探方法對測量區域的條件要求不高,可以快速確定巖石性質,勘察操作也比較簡單,對覆蓋層厚度較小的地質及軟土分布情的況勘察效果良好。機械鉆探主要是通過勘察機械設備對巖土特征和性質進行勘察,便于了解地層空間分布的特點,地層與地質構造等,還能夠進行巖、土、水試驗分析,從而進一步了解地質應力情況[2]。應用坑(槽)鉆探的方式,根據要求進行采樣,通過相應操作實現對巖面的剝離處理,并進行巖土特性的分析,應用該方法可以快速掌握巖石裂隙形狀、發展趨勢、間隔等信息,為地質條件分析提供可靠依據。
在公路工程地質勘察中,物探方法的應用也比較廣泛,其主要是通過電磁方法進行勘察,對被測區域內的隱蔽點展開精細化勘察。在某種特定條件之下,可以通過高密度電法完成勘察工作,了解地層巖石的埋深情況,此勘察方法對公路工程建設有積極作用[3]。很多公路項目建設在山區地帶,山區地帶的巖石性質非常復雜,僅掌握巖土屬性,難以保證公路工程順利實施,所以在實際勘察過程中,要聯合多種勘察手段。應用工程物探方法勘察公路地質條件,聲波測井、波速測試是非常有必要的。通過測量巖土彈性縱波與橫波波速,能夠快速確定巖石的特性,如斷層、持力層等,還能有效進行巖土分類、地震效應等分析。綜合測井是當前極為重要的工程物探勘察方法,其可以快速確定物性參數,進行地層剖面的劃分,通過檢測電阻率、聲波波速、井溫、井徑等指標,對井內情況展開全面的分析和研究,判定孔內地溫與自然放射的變化情況,有助于消除對工程不利的影響因素。此外,還能夠準確測量出軟弱夾層的厚度,并對周邊隧道圍巖進行彈性波分級。
在公路工程地質勘察工作開始前,收集現場的各種資料,獲得已經掌握的數據、信息,分析現場地質,查閱現場水文地質圖,并對現場的氣候條件、自然環境展開分析,使地質勘察報告更加完善。經過現場分析,對現場地質災害進行評估,明確地震安全系數,并對現場已知的滑坡、泥石流等進行分析,得出詳細勘察結論。此外,在公路工程地質勘察前,需組織技術人員編制勘察工作大綱,制定詳細的勘察方法,明確勘察工作目標與方向,使勘察工作可以順利實施[4]。勘察大綱中要明確工作的標準和要求,同時要預測可能發生的問題,并結合問題制定出應對措施,為地質勘察的順利開展奠定基礎。
3.2.1 工程地質調繪
結合以往的工程實踐進行分析,在公路工程調繪工作環節,“重鉆探、輕調繪”的問題非常常見。在公路工程的地質勘察中,勘察人員需要對調繪工作有足夠的認識,對現場的地面坡度、地層結構、巖土性質等展開全面的分析,尤其是軟弱夾層結構,必須及時檢查確認,并做出穩定性評價[5]。對于地下水含量豐富的區域,應立即確定,并分析其穩定性,掌握地質全貌信息。在公路工程的地質調繪工作中,需要對地質條件有足夠的了解,且要慎重選擇調繪點,通常設置在地貌單元邊界、地下水露點等位置,以更好地了解地質條件。此外,要加強數據分析和處理,做好現場記錄工作,并組織勘察人員通過計算機分析數據信息,保證數據信息的有效性。
3.2.2 路基及邊坡勘察
由于公路工程項目的長度較長,跨越的地區也比較多,如果是在山區地帶建設,且有比較多的半填半挖、高填深挖的路段,所面對的地質條件會更加復雜,現場施工難度也會更大。在土質邊坡勘察工作中,應加強對勘察工作的控制,可應用地質類比法勘察邊坡自然坡腳,分析、了解邊坡的穩定性是否合格,對現場展開全面分析,了解是否存在影響邊坡穩定性的不利因素。通過路基與邊坡勘察工作,及時掌握現場情況,并選擇合適的施工技術和方法,對數據和信息進行計算與分析,從而為設計方案的確定提供可靠依據,促進項目順利開展[6]。
3.2.3 采空區勘察
在公路工程施工中,不可避免地會遇到采空區,這是影響工程建設效果的重要因素。在采空區勘察工作中,需要根據勘察的程序和標準,選擇合理的勘察技術,如鉆探技術、物探技術等,確定勘察作業流程、步驟以及工作要點,保證勘察工作規范化。比如,采空區內有礦井,要組織相關人員進入現場進行測量,獲得真實、準確的數據信息,幫助工程規避不良路段,保證公路建設順利進行。
要想使公路工程地質勘察有序展開,在勘察前先要確定勘察方案,并根據勘察方案組織落實各項工作,以促進勘察效率和質量的提高。勘察人員要充分了解勘察工作的重要性,明確勘察工作要點,保證升勘察方案的可行性,使勘察工作可以高效推進[7]。方案制定后,應組織專業技術人員進行審核、討論以及確定,不斷提高勘察方案編制水平,為后續勘察工作的有序展開奠定基礎。勘察時,不僅要保證勘察效果,同時要避免給環境造成嚴重的負面影響,全面了解公路工程所處區域的地質條件、地形變化、水文狀況等,掌握全部數據信息,保證勘察工作的有效性。
公路工程地質勘察中,要確定勘察目標、工作內容、工作流程等,明確勘察工作的重點和標準,讓勘察工作有序開展,提升工作效率和質量[8]。勘察人員應綜合分析實際情況,制定勘察工作要求,尤其是確保勘察方案更具針對性,進而通過勘察工作全面了解現場地質情況,為公路工程方案設計及施工順利進行奠定基礎。
在公路工程地質勘察工作中,技術人員是基礎,也是提高勘察效果的關鍵。如果勘察人員不具備專業技術,或者職業道德水平比較低,都會給公路工程地質勘察效果產生負面影響。因此,勘察單位應重視人才培養,引入高素質、高水平的人才,保證所引進的人才能夠滿足勘察工作的要求,促進整體勘察水平的提高。第一,培養高素質人才,明確培訓內容,制定培訓計劃。定期組織培訓和學習,激發勘察人員的學習積極性和興趣,提高勘察人員的專業能力,使其能將學習到的知識和技能應用到勘察工作中,提高勘察水平。第二,引入高水平勘察人才。勘察單位可以與高校保持合作,共同培養高質量人才[9]。同時,引入行業內人才,尤其是經驗豐富的勘察人才,促進勘察團隊總體專業能力的提高。
首先,加強對先進技術的研發和應用,突出GPS技術的優勢,特別是進行公路工程勘察定位時,充分發揮GPS 技術的作用,快速確定不良地質條件范圍,確定重點勘察區域,明確勘察工作路線,從而保證勘察工作順利進行。
其次,合理應用遙感技術。公路工程項目的線路一般比較長,且線路內的地質條件異常復雜,外部惡劣的自然環境容易給勘察工作帶來阻礙。為了提高勘察工作的效率和質量,快速獲取勘察數據與信息,了解不良地質情況,需要切實發揮遙感技術的優勢,提升勘察效果。
再次,遙感技術與讀圖分析技術聯合應用,能夠及時獲取圖像信息,更加全面地掌握地質勘察資料,幫助工程規避不良地質條件,促進公路工程建設質量的提高。
最后,加強對工程物探技術的應用。物探技術的全稱為地球物理勘探技術,以地下巖土層(或地質體)的物性差異為基礎,借助勘察儀器設備,觀測自然或人工物理場的變化,進而獲得相應的勘察數據,通過分析數據信息,快速確定地質體空間范圍。較之其他技術來說,工程物探技術的工作效率高,勘察成本較低,且勘察范圍比較廣,能夠幫助勘察人員快速掌握地質變化情況。目前,我國主要的工程物探技術有大地電磁法、超聲波測井法等,不同的技術具備不同的優勢,適用范圍也不同,所以要綜合分析,確定最佳勘察方法,有效提高勘察效果[10]。
總之,在公路建設規模不斷擴大的背景下,提升工程施工質量非常關鍵。在公路項目施工期間,需要結合具體的項目需求做好施工現場地質勘察工作,從而在了解工程地質特征的基礎上優化施工方案,保證工程有序進行。今后,相關人員要不斷優化地質勘察工作方法,加大對地質勘察技術的研究,進而不斷提升地質勘察工作效果,保證地質勘察數據的完整性與精準性,為公路建設提供可靠依據,促進公路工程高質量、高效率開展。