公路工程环境的岩土勘察与地质灾害评估技术研究
2021-04-17王云
王云
摘要:在公路工程中,岩土工程勘察与地质灾害评估尤为关键,关系着工程的建设安全与建设质量。因此,在公路工程的实际建设中,必须重视岩土勘察与地质灾害的评估,选择合理的岩土勘察与地质灾害评估方式,提高岩土勘察与地质灾害评估的科学性、准确性。本文基于公路工程地质灾害评估的目的与任务,分别介绍了公路工程的岩土工程勘察技术与地质灾害评估技术,以期为相关研究提供一定借鉴价值。
关键词:公路工程;岩土工程勘察;地质灾害评估
近年來,我国公路工程建设的规模不断增大,公路工程不同于其他工程建设,其影响因素比较多,而且经常面临复杂的地质条件,为了保证公路工程建设质量,避免工程建设对当地地质情况造成严重影响,引发一系列地质灾害,威胁人民群众生命安全,必须要结合公路工程现场实际情况,做好岩土工程勘察与地质灾害评估工作。
1 公路工程地质灾害评估的目的与任务
对于公路工程而言,地质灾害评估的主要目的,即明确公路工程建设范围内,隐藏的地质灾害风险,评估公路工程建设可能导致的地质灾害种类、等级及危害性,进而划分地质灾害危险区,并采用相应的预防措施,避免地质灾害的发生[1]。
公路工程地质灾害评估的任务,可以概括为以下三方面,一是地质灾害的现状评估。为了掌握地质灾害的类型、规模、地点、灾害等级、诱发因素等,同时查明地质灾害可能导致的损失情况,对地质灾害的现状进行整体性评估。二是地质灾害的预测评估,即结合公路工程的地点位置、规模,评估公路工程建设可能对当地地质环境造成的危害,找出加剧地质灾害的可能因素。三是地质灾害的综合评估,即划分地质灾害区域,对地质灾害危险性进行分级,明确不同位置的地质灾害等级,对地质灾害的防治措施展开研究,进而对建设用地进行适宜性评估,提出针对性的地质灾害防治措施,保证公路工程建设质量与建设安全[2]。
总而言之,公路工程地质灾害评估关系着公路工程建设质量、建设安全性,在实际工作中,必须结合工程实际情况、水文地质情况等,选择合理的地质灾害评估技术,为公路工程建设提供重要的技术、参数支撑。
2 公路工程环境岩土工程勘察技术
关于公路工程岩土工程勘察作业,其内容主要包括路基、桥梁、隧道、涵洞、挡墙、深挖、高填等勘察,通过勘察为公路工程设计文件的编写提供一定的支持与依据。通过岩土工程勘察,可以让相关人员充分了解、掌握公路工程的地质情况与岩土物理力学性质指标,为工程的施工方案制定提供充足的技术性参数,为公路工程质量提供保障。
2.1 工程地质测绘技术
在岩土工程勘察作业中,工程地质测绘是主要作业内容也是基础性内容,一般来说要在公路工程初期进行工程地质测绘。工程地质测绘技术的应用,要结合公路工程环境而言,一般情况下对于地质面貌比较简单的地质环境,可以省略大部分测绘流程,仅展开地质情况调查即可[3]。而针对地质面貌比较复杂的公路工程环境,必须严格按照流程展开工程地质测绘。在公路工程建设过程中,工程地质测绘有利于协助勘探人员,全面了解、掌握工程的地质情况,为后续施工的开展提供保障。随着工程地质测绘技术的发展,测绘效率逐渐提升,测绘工作量越来越小,工程地质测绘不再需要耗费大量人力、物力、财力资源,且测绘的准确度、精确度也有所保障。总而言之,工程地质测绘是确保公路工程施工政策开展的重要前提保障,通过工程地质测绘,使相关人员掌握地质信息资料,做出正确判断,同时也为其他勘察技术的实施,提供一定指导作用。
2.2 勘探和取样
在公路工程的勘探与取样中,物探、坑探与钻探是三种比较常用的技术。工作人员利用勘探作业,可以全面了解工程的地质情况。在实际工作中,要根据公路工程地质勘探的目标与岩石特征,选择最佳的勘探技术。在物探、坑探、钻探三种常用勘探技术中,物探属于间接式勘探技术,相比于另外两种勘探技术,物探不仅运行速率更快,具有较好的经济性与便于携带性,而且物探技术非常适用于地质测绘工作难度较大,但却亟需获得地质信息的勘探情境中[4]。通常情况下,物探与工程测绘技术是联合应用的。此外,坑探、钻探在实际勘探工作中的应用也比较广泛,二者均是直接式勘探技术,有利于勘探工作人员更好、更全面的掌握工程地质情况。
2.3 原位测试与室内试验
在公路工程岩土工程勘察中,原位测试与室内试验的最为关键的一环,其主要目的在于为岩土工程问题的判断、评估提供必要的技术参数,技术参数包括岩土的物性指标、渗透性参数以及强度参数等[5]。原位测试需要在勘探技术的辅助下才可以进行测试,主要用于岩土勘探中的主体部分勘察。一般情况下,试样与初有环境不会出现“断层”,为了分析外界环境对岩土性质的影响,一般是在原位应力作用下,测量岩土尺寸的大小,以提高岩土工程勘察的真实性与准确性,这也是原位测试最明显的优势,即具有较大典型性。相应的,室内试验最大的优势,就是具有明确性的边界条件,而且在室内试验过程中,可以根据实际情况,对应力应变与试验条件进行调整、控制。
3 公路工程环境的常见地质灾害及其评估技术
地质灾害与当地的水文地质环境、气候环境、断层、褶皱等地质构造均具有密切联系。所以,对公路工程环境常见地质灾害进行评估时,要综合考量多方面因素,若公路工程需要跨越矿区,则还需要对煤矿采空区调查及分析。本文对公路工程环境的常见地质灾害及其评估技术展开简单分析。
3.1 崩塌
在公路工程中,崩塌是一种相对常见的地质灾害。崩塌分为黄土崩塌与基岩崩塌,体积大小与实际水文地质情况有关。崩塌常见于河沟谷阶地、黄土丘陵高陡边坡,以及现有高速公路的开挖地带。导致崩塌的原因有很多,如地形地貌特点、地质构造特点、自然环境情况、地层岩性等等,此外地震与频繁的人类工程活动也容易导致崩塌等地质灾害。关于崩塌的评估,要遵循“定性为主,定量为辅”的评估原则,评估依据包括地质环境条件、地质变形破坏历史以及变形破坏迹象等,评估方法采用工程地质类比法、历史综合分析法。
3.2 滑坡
滑坡是由于岩土结构体在外力的作用下,出现的一种岩土体滑动现象,常见于地势落差比较大、短时间内降雨量较大等地区。滑坡这一地质灾害的诱因有很多,如地表水的侵蚀、水土流动、雨水冲刷等,滑坡是一种破坏力、威胁性较大的地质灾害。关于滑坡的评估,与崩塌类似,同样要遵循“定性为主,定量为辅”的评估原则,评估依据即岩土结构的稳定、坡脚稳定性等,评估方法可采用层次分析法、历史综合分析法等。
3.3 泥石流
泥石流也是一种常见的地质灾害,多发育黄土丘陵区,且在7月—9月份,多雨的季节,比较容易出现泥石流,一般以沟谷型稀性泥流或泥石流为主。泥石流中,通常会伴有很多固体物质,这些固体物质的来源,通常是周边矿区开发、修路建房工程、陡坡種植、重力堆积物等,在强降水条件下,形成泥石流,威胁工程安全。在泥石流这一地质灾害的评估中,要对泥石流的易发性与危害程度进行评估,评估原则同样采取“定性为主、定量为辅”的原则,再结合对泥石流发生条件与影响因素的综合分析,判断泥石流的易发性,再结合周围地区的实际情况,如农作物情况、房屋住宅情况等,评估泥石流的危害、威胁程度。
3.4 黄土湿陷
黄土湿陷是黄土土质的一种工程地质性质,在受到自重或者外部载荷的情况下,黄土一旦遇水浸湿,其结构会被破坏并迅速下沉。黄土易发生湿陷,主要是因为其自身结构问题,黄土的组成以粉粒和亲水弱的矿物质为主,属于大孔洞结构,含水量较小。黄土在干燥时,可以承受载荷而不变形,但在遇水浸湿后,土粒之间的联结性明显减弱,自身结构被破坏,而引起湿陷变形。黄土湿陷的高发时期,是4月—9月汛期与雨季,高发地区在河北、甘肃、黑龙江等地区。黄土湿陷造成的危害,主要是农田、房屋、公路等工程设施的影响。在评估工程是否具有黄土湿陷危害时,要先分析当地的土质结构,再结合当地实际情况,分析黄土湿陷的危害等级。
4 结论
总而言之,对于公路工程而言,岩土工程勘察与地质灾害评估十分重要,通过岩土工程勘察与地质灾害评估,可以让相关人员了解、掌握工程地质情况,并掌握有可能出现的地质灾害种类、规模、位置等,进而在公路工程建设过程中,做出合理的安排,科学选择施工技术,同时采取有效措施做好地质灾害的预防,尽可能将公路工程建设对当地水文地质的影响降到最低,保证公路工程建设质量,确保施工建设的安全性。
参考文献
[1] 雷安军.公路工程岩土勘察的基本技术研究[J].黑龙江交通科技,2019,42(1):58.
[2] 何维山.公路工程岩土勘察的基本技术研究[J].冶金丛刊,2019,4(17):47-48.
[3] 熊耀邦.岩土工程勘察和地基处理过程中常见问题及策略研究[J].四川水泥,2020(1):298.
[4] 魏金利.岩土工程地质灾害防治技术及预控分析[J].四川水泥,2019(3):106-107.
[5] 何维山.公路工程岩土勘察的基本技术研究[J].工程技术研究,2019(17):47-48.