巖土工程勘察在高鐵建設(shè)中的應(yīng)用及發(fā)展

【摘要】隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和建筑水平的提高，高鐵建設(shè)事業(yè)也取得了蓬勃的發(fā)展。然而，由于我國(guó)的具體地形情況和自然環(huán)境具有多元化的特點(diǎn)，高鐵建設(shè)施工過(guò)程會(huì)受到復(fù)雜的地形和不良的地質(zhì)狀況的影響。目前高鐵建設(shè)中，巖土工程勘察方法的應(yīng)用還存在一些值得探討的問(wèn)題。本文將就具體實(shí)例，對(duì)巖土工程勘察在高鐵建設(shè)中的應(yīng)用和發(fā)展，談?wù)剮c(diǎn)認(rèn)識(shí)。

【關(guān)鍵詞】巖土工程；勘察；地質(zhì)；高鐵建設(shè)

近年來(lái)，高鐵建設(shè)事業(yè)不斷發(fā)展和廣泛推廣，為我國(guó)交通和貿(mào)易事業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，也為社會(huì)民生帶來(lái)了福利。高鐵建設(shè)的興起，是完全符合我國(guó)國(guó)土面積巨大、各地區(qū)對(duì)交通需求大的一項(xiàng)事業(yè)。高鐵建設(shè)過(guò)程中要途經(jīng)不同省市、地區(qū)迥然不同的地質(zhì)，比如軟土層、凍土、盆地、黃土高原等等。為了適應(yīng)不同地域的施工特點(diǎn)，需要在巖土工程勘察中融合多種方法和施工工藝，全面考慮，統(tǒng)籌規(guī)劃，才能保證高鐵建設(shè)事業(yè)健康地發(fā)展。

一、影響巖土工程勘察在高鐵建設(shè)中的應(yīng)用因素

我國(guó)處于亞歐大陸板塊，復(fù)雜的板塊結(jié)構(gòu)在世界居第一位。復(fù)雜的地質(zhì)因素一直是高鐵建設(shè)中的攔路虎。比如黃土高原的黃土堆積情況、青藏高原的冰封情況、以及近幾年地震帶活動(dòng)十分活躍的情況，都對(duì)高鐵建設(shè)工作中應(yīng)用巖土工程勘察技術(shù)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)和技術(shù)的考驗(yàn)。影響巖土工程勘察應(yīng)用的地質(zhì)因素主要有：

1.地質(zhì)結(jié)構(gòu)。地質(zhì)結(jié)構(gòu)可以說(shuō)是巖土工程勘察工作的最根本的對(duì)象，其中的褶皺、斷層等都對(duì)高鐵建設(shè)施工的質(zhì)量和建筑物的抗壓力有著重要的影響。

2.地層的巖石性質(zhì)。地層的巖石性質(zhì)是影響巖土工程勘察應(yīng)用的最重要因素之一。地層的巖石年齡、巖石性質(zhì)、變質(zhì)情況都對(duì)高鐵的架設(shè)有關(guān)鍵的作用。

3.地形地貌。地表的起伏、溝壑的深度和坡地的陡度都是地形的主要表現(xiàn)形式；我國(guó)比較典型的地貌有巖溶、平原、丘陵和高原等等。在一些盆地和高原交錯(cuò)的地區(qū)進(jìn)行高鐵建設(shè)，無(wú)疑對(duì)巖土工程勘察工作提出了新的要求。

4.地表地質(zhì)情況。目前我國(guó)高鐵建設(shè)區(qū)域的地表已經(jīng)與幾千年甚至幾十年以前的地表情況大不相同，因?yàn)槿藶橐蛩睾妥匀粸?zāi)害的影響，地表地質(zhì)已經(jīng)開始出現(xiàn)諸如泥石流、滑坡、山體崩塌、巖溶等不良地質(zhì)現(xiàn)象，這些情況的改進(jìn)方案和處理措施都要被納入巖土工程勘察工作之中。

二、巖土工程勘察技術(shù)應(yīng)用的工作要點(diǎn)

以渝黔高鐵建設(shè)為例，該項(xiàng)目縱橫貫穿貴州和重慶以及這兩地之間的地區(qū)。高鐵建設(shè)沿線經(jīng)過(guò)的地形比較豐富，主要有：高原、盆地和丘陵；沿線所要面對(duì)的不良自然情況也比較復(fù)雜，主要有：巖溶、滑坡、特殊地下水等地質(zhì)情況和災(zāi)害。這就要求在高鐵建設(shè)中應(yīng)用巖土工程勘察時(shí)做到以下幾點(diǎn)：

1.在巖土工程勘察之前，要有一套嚴(yán)格的勘察標(biāo)準(zhǔn)和工作指示，提供全面的地質(zhì)資料，采用工程地質(zhì)測(cè)繪和實(shí)地考察的方式明確沿線的情況，還要明確破碎帶和斷裂層處于哪些區(qū)域，還可以進(jìn)行土工實(shí)驗(yàn)，分析巖土的物理結(jié)構(gòu)、受力特點(diǎn)以及滲水效果?？傊畮r土工程勘察是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。

2.在進(jìn)行高鐵建設(shè)的線路設(shè)計(jì)的前期，就要采取巖土工程勘察的方法，對(duì)沿線特殊的地質(zhì)和自然災(zāi)害做好實(shí)地考察，分析和評(píng)估其中的不良因素可能會(huì)對(duì)高鐵建筑物造成的影響和損害；還要預(yù)測(cè)出高鐵建筑物在后期使用中受到壓力之后的變化。這樣才能保證地基的穩(wěn)固，為以后的施工打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.在施工以前，巖土工程勘察工程師就要對(duì)經(jīng)過(guò)巖土工程勘察得到的地質(zhì)情況進(jìn)行科學(xué)、合理地分析，并及時(shí)上交對(duì)巖土工程勘察結(jié)果的總結(jié)報(bào)告，其中要提出建議和改進(jìn)方案，對(duì)于不利于建設(shè)高鐵的地質(zhì)情況要如實(shí)匯報(bào)，對(duì)于可能出現(xiàn)的自然災(zāi)害對(duì)工程的影響也要有相應(yīng)的預(yù)防辦法和補(bǔ)救措施。這樣才能使高鐵建設(shè)項(xiàng)目更加安全，質(zhì)量更高。

4.做好可行性研究勘察。巖土工程勘察的首要任務(wù)是選址，因?yàn)楹侠淼目辈斓刂肥强辈旃ぷ饔行蚝透咝нM(jìn)行的保證，也與高鐵建設(shè)的方案和施工進(jìn)度息息相關(guān)。對(duì)于高鐵建設(shè)沿線的采空區(qū)等不良地質(zhì)，要做到全面的預(yù)測(cè)和評(píng)估，對(duì)于不良地質(zhì)可能潛伏的區(qū)域，更要完善和落實(shí)巖土工程勘察，盡量避免在不利的環(huán)境和地形上進(jìn)行高鐵建設(shè)施工。

三、巖土工程勘察技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用及發(fā)展

在渝黔地區(qū)高鐵建設(shè)項(xiàng)目中應(yīng)用巖土工程勘察技術(shù)，可以顯示出沿線所有土層的特點(diǎn)，并且提供不良的地質(zhì)情況和其相應(yīng)的地理位置信息，為高鐵建設(shè)的設(shè)計(jì)帶來(lái)了極大的安全質(zhì)量保證，也可以提高高鐵建設(shè)施工的效率。近年來(lái)，我國(guó)隨著巖土工程勘察工作在高鐵建設(shè)工程中的應(yīng)用和實(shí)踐的積累，出現(xiàn)了一些融合多種工藝的創(chuàng)新應(yīng)用，在以后工程項(xiàng)目勘察方法的發(fā)展中占領(lǐng)了絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的地位。下面將根據(jù)高鐵建設(shè)中會(huì)面對(duì)的具體地質(zhì)情況，談?wù)剮r土工程勘察技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用方法及發(fā)展。

1.野外數(shù)據(jù)的采集——高密度電阻率巖土勘察法。渝黔地區(qū)的地貌是喀斯特巖溶地貌，地形特點(diǎn)是山高溝深，不易進(jìn)行高鐵框架的架設(shè)。傳統(tǒng)的主要用于采集野外數(shù)據(jù)的巖土工程勘察方法一般需要人工進(jìn)行，手工操作的難度較大因而容易由于人為因素的影響出錯(cuò)。高密度電阻率巖土勘察法使得人工的因素得到解放，基本可以由機(jī)器自動(dòng)地（或者人工和機(jī)器合作的方法）進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，對(duì)于煤礦采空區(qū)和斷裂帶的勘測(cè)能力大大提高。

2.復(fù)雜地質(zhì)的勘測(cè)——電測(cè)深巖土勘察法。對(duì)于出現(xiàn)斷裂層、巖溶、和不明地下水的地質(zhì)情況，一般的勘測(cè)方法難以滿足勘察的深度要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。電測(cè)深巖土勘察法在處理電性不同但產(chǎn)狀接近的復(fù)雜地質(zhì)勘察中，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。即使產(chǎn)狀不是水平的地質(zhì)情況，電測(cè)深巖土勘察法也是可以適用的。

3.含水地質(zhì)的靈敏勘察——瞬變電磁勘察法。對(duì)于可查明的含水地質(zhì)（比如含有巖溶洞穴、經(jīng)過(guò)煤礦采空區(qū)以及深層處水體參差不齊的情況），瞬變電磁勘察法的靈敏度最高，勘察效果也較為理想。這種方法不受地形的限制和約束，對(duì)于異常地質(zhì)情況能夠敏捷地反應(yīng)并作出判斷，故在含水地質(zhì)的勘察工作中具有廣泛的應(yīng)用前景。瞬變電磁勘察法同時(shí)具有操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，是高鐵建設(shè)的巖土工程勘察的一大新突破。

4.水文地質(zhì)參數(shù)勘察——在一些水文地質(zhì)資料不足而地質(zhì)情況又不簡(jiǎn)單的地區(qū)，水文地質(zhì)鉆探實(shí)驗(yàn)成為進(jìn)行鉆探施工之前必不可少的水文地質(zhì)勘察方法。對(duì)于含有巖溶的區(qū)域和容易發(fā)生泥石流滑坡的區(qū)域，采取多種形式的水文地質(zhì)鉆探實(shí)驗(yàn)（比如鉆孔抽水實(shí)驗(yàn)、鉆孔放水實(shí)驗(yàn)等等）可以清楚地掌握地下的土層構(gòu)造和性質(zhì)特點(diǎn)，分析和計(jì)算出這些地質(zhì)資料不足地區(qū)地質(zhì)的滲水性、含水量等參數(shù)，根據(jù)它們可以方便地求出不同水層的涌水量，為整個(gè)區(qū)域的水文地質(zhì)情況評(píng)估工作提供了豐富而珍貴的資料。在以后的高鐵建設(shè)或者其他建設(shè)項(xiàng)目施工中，都可以借鑒其中的水文地質(zhì)參數(shù)和相關(guān)的區(qū)域地質(zhì)評(píng)估報(bào)告，爭(zhēng)取少走彎路，避開險(xiǎn)路，開拓新路。

總而言之，高鐵建設(shè)工程牽動(dòng)著我們整個(gè)國(guó)家的交通脈搏，也牽動(dòng)著社會(huì)民生的呼吸，只有高度重視高鐵建設(shè)的質(zhì)量，才能保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)蓬勃地發(fā)展。而高鐵建設(shè)工程的質(zhì)量保證，又來(lái)自于巖土工程勘察的落實(shí)。巖土工程勘察不僅為高鐵建設(shè)增加了安全保障，還必將影響國(guó)家的經(jīng)濟(jì)效益。

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