遥感技术在宁夏公路工程地质勘查中的应用

张 军，倪正新

（1.陕西区域地质矿产研究院 咸阳712000；2.宁夏交通厅 银川75000）

遥感技术在宁夏公路工程地质勘查中的应用

张 军1，倪正新2

（1.陕西区域地质矿产研究院 咸阳712000；2.宁夏交通厅 银川75000）

通过宁夏地区工程实例，总结了遥感技术在公路工程地质勘察中的应用效果，以促进和推广遥感技术在公路工程地质勘察领域的应用

遥感；公路；工程地质；应用

1 遥感技术的应用范围及工作程序

1.1 应用范围

遥感技术在公路工程勘察的各个阶段均可应用，尤其在可行性研究和初步勘察阶段应用遥感效果最为显著。特别在方案复杂，需进行大面积选线的国道、国道主干线及交通不便，地形、地质、水文地质条件复杂的山区公路项目与控制工程方案的特大桥桥址、长大隧道工程的可行性研究与初步勘察阶段的工程地质勘察中，可优先选用遥感技术。

1.2 工作程序

应用遥感信息分析-地质解译-野外地质调查验证相结合，以遥感信息为依据，以计算机信息提取为手段，以调查验证和综合分析为重点，开展遥感地质工作，是遥感地质工作的基本技术方法，其技术工作关键步骤为：遥感数字图像的计算机信息增强与影像图编制→区域地质资料综合分析→不良地质现象信息提取与区分→建立综合性遥感地质解译标志→多源（地质、物探、水文、地震等）地学信息与遥感地质对应解译→野外地质调查验证（遥感图像-地形图与GPS相结合）→综合解译编制图件→遥感技术工作报告。

2 遥感技术在宁夏公路工程地质勘察中的应用

2.1 遥感技术应用概况

宁夏自2000年首次在中宁～营盘水高速公路项目勘察中应用遥感技术以来，从根本上改变了传统的公路勘测方法，目前已在多个公路项目的前期工作与勘察中推广应用了遥感技术，通过遥感技术在公路项目中的应用，对在公路走廊带的选择、路线方案的优化、重大工程方案（特大桥桥址、长大隧道）的确定、不良地质现象的预测及工程地质分析评价深度等方面取得了较为明显的技术效果，其应用概况，如表1所示。

2.2 遥感技术在公路工程地质勘察中的应用内容

判释和研究勘察区自然条件；判释和研究勘察区地层、岩性；判释和研究勘察区地质构造；判释和研究勘察区不良地质与特殊岩土；判释和研究勘察区水文地质条件。

2.3 遥感技术在公路工程地质勘察中的应用成果

2.3.1 在公路工程选线中的应用

银川至巴彦浩特公路选线的关键区段为穿越贺兰山山脉段，为查明对公路建设方案有决定性影响的主要原因，搞好该段方案的论证比选，全面查明区域工程地质与不良地质条件，在可行性研究阶段应用遥感技术对约2000km2范围内的三条路线走廊带的工程地质条件进行了全面判释与实点选点验证。遥感信息源采用1999年成像的美国陆地卫星TM数字图像，经假彩色合成放大为1:1万～1:15万的图像，进行地质判释调绘。根据遥感地质判释结果，认为三个方案的地质构造环境基本一致，对方案起决定性的因素主要为地形、地貌及拟设隧道段的围岩性质。其中I、II方案路线通过段峡谷地貌典型，谷窄深，峰高陡，受构造影响严重，沟谷内跌水和瀑布分布多处，且有多处峡谷宽度不足3 m，沟谷两侧基岩崩塌体和潜在的崩滑带发育，公路布线条件极为困难，拟设隧道段岩体类型组合复杂，软硬不均，风化强烈，稳定性相对较差，而III方案所通过的苏峪沟为相对宽缓的河谷地貌，展线条件相对较好，拟设隧道段的岩体类型为较为完整的石灰岩，围岩稳定性及进出口稳定性良好。经比选，提出III方案工程地质条件较好，I方案次之，II方案最差，并提出III作为推荐方案。

2.3.2 重大桥隧工程勘察中的应用

（1）国道309线黄峁山隧道方案选择。黄峁山隧道位于宁夏南部固原地区六盘山区，该隧道为309线宁夏境马成河至固原段的重要控制工程，隧道处为基岩中低山地貌，在初步设计阶段提出了2个隧道方案穿越黄峁山，第1方案进口位于杏儿沟南坡支沟左岸，出口位于喇家沟沟脑，进、出口全为黄土覆盖，隧道全长2.5 km，第2方案进口位于杏儿沟北坡岔沟斜坡，出口位于喇家沟上游右岸，进出口均基岩出露，隧道全长2.2km。在初勘阶段应用遥感技术对2个隧道方案进行工程地质条件的全面判释与实地选点调绘验证，遥感信息源采用美国陆地卫星Landsat—7ETM数字图像及1:9000最新航空照片，通过遥感信息分析—地质解译—调查验证，查明第1方案隧道进口座落在一规模较大的黄土滑坡之上，且隧道引线段在1km范围内通过由4个较大规模滑坡组成的黄土滑坡群，其引线段路基及隧道进口稳定性极差，第二方案虽进、出口条件较好，但隧道洞身在分水岭以西穿越的九坪湾沟为一断层破碎带，隧道在此处埋深仅40余m，二沟谷两侧居住着数户村民，对居民安全威胁极大，在此基础上，根据遥感图像判释结果，在第1方案与第2方案之间设第3方案，经进行调查验证，并布设物探与钻探工作，认为应用遥感技术选择的第3方案工程地质条件最好，隧道长度1.7 km，比第1方案短800 m，比第2方案短500 km，据此提出将第3方案作为推荐方案进行初步设计工作。

（2）中宁-营盘水公路沙坡头黄河大桥方案选择

沙坡头黄河大桥位于宁夏中卫县以西沙坡头风景区，为中宁-营盘水高速公路的重要控制工程，在初步勘察阶段利用遥感图像判释分析，对所提出的上、下游2个桥位方案进行工程方案比选。遥感信息源选用美国卫星TM数字图像及近期1:1万航空像片，通过判释解译，结合调查验证，认为两桥位地质构造环境基本一致，上游方案路线走向与河流方向基本正交，水面宽度240 m，河谷两侧阶地发育，两岸边坡稳定，桥位东引线段通过沙丘长度300 m，且基本为固定沙丘，黄河西案沙丘平缓，厚度小于5m。下游桥位与河流方向斜交，水面宽度大于300 m东岸边坡陡立，岩体风化强烈，节理裂隙发育，易崩滑，稳定性较差，且其引线段通过的2km活动沙丘，为沙坡头南岸风积沙堆积中心，路基稳定性差，黄河西岸桥头引线风积沙厚度一般大于5 m，且具有较强的活动性。经综合分析比选，上游桥位工程地质条件总体优于下游桥位，将上游桥位方案列为推荐方案。

表1 宁夏公路项目遥感技术应用概况

3 结束语

遥感技术应用于公路工程地质勘察领域，为公路工程勘察设计提供了全新高效的方法和丰富准确的信息源，充分体现了遥感技术速度快、质量高、效益显著的优势，遥感技术已成为当前公路工程地质勘察中不可缺少的手段之一，推广和应用遥感技术，将使公路工程地质勘察技术水平及质量迈上一个新台阶，但遥感技术并不是万能的，也有其局限性，不可能完全代替地面的地质调查工作，在资料判释的基础上仍需作有目的实地验证，或与其地地面勘探工作配合从而获取正确的判释结果，达到提高公路勘察设计质量，促进优化设计的目的。

Application of Remote Sensing in Highway Engineering Geological Investigation in Ningxia

ZHANG Jun1,NI Zheng-xin2
(1.Shaanxi Regional Institute of Geology and Mineral Resources,Xianyang Shaanxi712000;2.Transport Department of Ningxia Hui Autonomous Region,Yingchuan Ningxia750000)

On the study of engineering projects of Ningxia,the application of remote sensing in highway engineering geological investigation was summarized to promote and popularize the technology.

remote sensing;highway;engineering geology;application

U41

A

1672-5050（2012）09-0078-03

2012-07-09

张军（1981—），男，山西阳城人，大学本科，工程师，从事煤矿生产技术管理工作。

刘新光