复杂地质条件下公路隧道工程地质勘探技术分析

肖建波

（湖南恒基隧道工程有限公司 湖南长沙 410000）

交通运输对于我国的经济发展是非常重要的，因此我国一直重视公路的建设。公路的隧道工程建设是公路建设中的重要环节。但是由于隧道工程的复杂，在公路隧道工程中对于工程项目上所在的山体进行地质勘探，这是保证公路隧道工程顺利开展的必要条件。本文将通过对复杂地质条件下公路隧道工程的地质勘探技术进行分析，从而为我国的公路隧道工程顺利开展提供技术保证。

1 什么是地质勘探

地质勘探是指通过运用一定的手段和方法对地质进行勘察和探测，从而确定该处地质的持力层的地基承载力的一种技术研究活动。它对于一些公路和隧道的修建有着重要的意义。隧道主要是利用一定的自然条件在天然的底层中进行修建，因此对于地质的要求是很高的。在修建前进行地质的勘探是非常有必要的。公路隧道工程地质勘探的主要内容是对公路所处地区、公路沿线范围内的工程地质条件进行查明，看该区域的岩土参数是否符合标准值；查明该区域是否存在不良地质现象、是否有特殊性岩土，并对出现现象提出合理的建议和处理方式。通过勘探结果的分析，对公路隧道项目建设的施工图纸的设计提供了有利的证据，可以有效的避开不良地质，保证公路建设的安全性。地质勘探技术的使用是人类充分利用有利地形，避开或改造不利的自然条件，从而使得公路隧道工程项目的建设更加顺利。因此，在公路工程项目开展前进行地质勘探是非常有必要的。

2 地质勘探的重要性

2.1 为工程提供专业数据参考

公路工程施工属于大型的施工项目，在施工前必须设计好图纸。而图纸的设计又必须根据当地的实际地形，这些数据必须经过专业的测量。尤其是在复杂地质条件下，如果不进行测量就会对图纸的设计造成一定的误差，从而影响工程项目的施工。因此，对公路隧道工程所在的山体进行详细的地质勘探，对山体的地质情况、水文状况都有准确的数据参考，这就使得工程在设计公路路线和工程施工方案时能够有准确的数据做参考。

2.2 减少安全事故的发生

地质勘探能够及时避免不良地质对工程的影响。例如，如果在地质勘探中发现该区域的土质呈现出岩溶地貌或者土质膨胀，就可以有效的采取预防措施，或者避开此段路修建，保证公路工程的修建质量，减少公路安全事故的发生。

3 公路隧道工程地质勘探的阶段

3.1 项目可行性研究和分析阶段的勘探

在项目可行性研究和分析阶段勘探的主要意义是为了对所要修建工程的地区在地质上和条件上是否满足工程建设的需要，数据是否符合工标准的施工要求。通过这些勘测数据，对于接下来的工程在路线上和方案上进行确定，隧道的位置和修建方案的确定提供数据支持。项目的可行性研究报告的编写也需要参照勘探数据来进行。因此，在该阶段的主要勘探技术运用的是踏勘，也就是说根据初步预定的方案，对方案中所规划的不同路线所途径的地方进行考察和调研，对可能存在危险的地方进行二次考察，从而对该区域的整体地质情况有一个基本的了解。

3.2 初步勘探阶段

在公路隧道项目的初步勘探阶段，主要的勘探技术是物探，也就是利用一定的工具进行勘探。物探的主要区域是项目测绘的范围之内，如果在勘探的过程中发现特殊情况时，可以扩大测绘的范围，进行追踪勘探。在公路隧道勘探中，物探的方法有很多。不同的地质环境中所运用的物探方法也不同。分离式隧道进行勘探的时候，要将隧道轴线纵向向外布置两到三条，洞口处则横向布置2条，具体的间隔距离和长度则可根据隧道的整体长度以及实际的地质条件进行选择。整体式的隧道则需在此基础上适当的将勘探的长度和宽度都增加。

3.3 详细勘探阶段

详细勘探阶段顾名思义就是在初步勘探的基础上进行的二次勘探。就主要是进一步深入的探测在初步勘测阶段没有勘探到的问题，是对初步勘探的补充。这一阶段的主要运用的勘探技术也是物探。例如，在对山区的岩层进行探测的时候，运用的主要是地震勘探。距离相隔大约在10~20m左右，一旦在勘探的过程中发现有异常数据的出现，就要引起高度的重视，需要将与此相关的附近区域作为重点区域进行勘查。则需要在该重点区域将测试密度增加，多增设几个测试点。在隧道洞口的探测所需要的测试距离要比隧道轴线的短，每间隔5m就要设置一个测试点。如果洞口是溶洞或者其他复杂地质构造，则需要适当的增加测试点或者测试线，以保证测试结果的准确性。一般的勘探工作都要分两条隧道进行单独的勘探，除非该条公路的地质构造简单、岩性也很单一、公路成上下行，没有环绕。具体的操作方法如下：

如果是针对岩体的测量，可以先采用声波法对岩体进行勘查和测定，通过测定显示的数据，再根据特定的比例和公式有效地计算出岩体的弹性特征值，从而查看岩体是否保存完整，是否存在破碎。只有完整的岩体构造，才适合隧道的施工，否则就会存在一定的安全隐患，甚至产生一定的施工故障和事故。如果发现溶洞或者其他的地质构造，可以用其他不同的方法进行多次测量，从而保证结果的准确性。

如果公路隧道需要经过河流或者其他水体时，则需要根据该水域的水深情况、水底的地形和其他水性特征等具体情况选择合适的物探方法。物探的方法可以是仅仅使用一种，也可以多种同时综合使用，勘探的主线应该不少于两条，横测线的布置也要根据水流的方向来进行具体的布置。由于水下地质的不确定性，以及受到天气等因素的影响，测量时间应该不少于3d，才能使得测量结果准确，为公路隧道工程项目的建设提供可靠的数据。

4 公路隧道工程地质勘探案例分析

4.1 测量准备

表1

4.2 该工程的工程地质条件

该隧道所在的地区贯穿山体，场区总体地质构造不强烈，以北东向构造为主，局部地区构造较为复杂。

4.3 水文地质条件

该区属于长江流域洞庭湖水系清水江支流，气候属于亚热带季风气候。隧道修筑在半山腰，因此没有受影响的地表水域地下水。

4.4 地震及区域稳定性

参考地震安全标注数值对本区域进行测定之后，发现该场区无新构造运用迹象，整体稳定。并且在隧道修建的时候采取了一定的防震措施，提高了安全系数。

4.5 对该地区进行的声波测试

声波测试对于隧道修建工程是非常重要的，能够有效的确定该区域在岩层和岩体上是否完整，从而避免在隧道修建的工程中发生安全事故，或者是在隧道修建完工、投入使用后存在一定的安全隐患。因此本次勘察主要对该隧道的3个钻孔测试了声波，结果表明该区岩体较破碎至完整。

通过对该隧道工程进行一系列的技术勘察，我们发现该隧道所在区域在岩体、结构以及其他地质条件下都是符合标准的，能够有效的保障该隧道工程的顺利开展。

5 结束语

综上，公路隧道工程项目是一项复杂而庞大工程，因此需要在动工前做好科学的地质勘探工作。尤其是在复杂地质条件下，隧道工程的施工变得更加复杂，受地质条件的影响更大。地质勘探工作能够为工程项目在方案设计、路线选择和施工技术上有着更可靠的数据支持，从而促进项目工程的施工能够符合标准。同时我们应该不断提高和运用先进的地质勘探技术科学、合理的对施工项目进行勘探，保证数据的准确性，为隧道工程的顺利保驾护航，使得隧道工程能够保质保量的完工并投入使用，减少安全隐患和事故，为我国的交通建设事业提供技术保障。