山区高速公路建设地质概述

李满+++罗光

摘 要：本文论述了山区高速公路建设各阶段应重视的地质工作，提出了勘察设计、施工、运营等不同阶段的地质工作重点，分析了目前在山区高速公路建设各阶段地质工作中存在的主要问题，并对山区高速公路地质科技发展前景进行了展望。

关键词：山区高速公路；勘察；设计；施工；运营；工程地质条件；地质病害

一、概述

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环境的保护 和地质灾害的防治。

二、勘察设计阶段

1.工可阶段——贯彻地质选线的原则。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。

2.初设阶段——突出重大地质病害对路线方案的制约。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。

以安徽省徽杭高速公路为例，该路全长约 80km，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。對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。

三、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。

四、运营阶段——加强敏感点监测

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。

五、山区公路建设地质工作中存在的问题

1.前期阶段。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粗略。

2.施工阶段。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。

3.运营阶段。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。

参考文献：

[1] JTJ 064-98 公路工程地质勘察规范.北京：人民交通出版社，1999.

[2] 霍明.建设生态公路考虑的几个问题.见：中交第一公路勘察设计研究院 公路勘察设计技术论文集.西安：陕西人民出版社，2002.1-8.

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[4]崔建恒，单永森.西部公路建设中环境工程地质问题的思考.见：中交第一公路勘察设计研究院 公路勘察设计技术论文集.西安：陕西人民出版社，2002.230-235.