山區(qū)高速公路施工勘察中的問(wèn)題研究

韓玉龍，曹延海

（1.河南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，河南 鄭州 450000；2.鄭州公用事業(yè)投資發(fā)展集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 450000）

1 主要的勘察方法及需注意的問(wèn)題

高速公路線路設(shè)計(jì)中的工程地質(zhì)問(wèn)題研究是勘測(cè)各階段的目標(biāo)，勘察方法必須以山區(qū)高速公路建設(shè)施工流程各階段需要依據(jù)和參考的地質(zhì)資料為目標(biāo)導(dǎo)向，并結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際的自然地理和地質(zhì)條件，采用可行性和有效性更高的方法。通常，主要以資料的搜集、現(xiàn)場(chǎng)踏勘、遙感、區(qū)域工程地質(zhì)調(diào)查與測(cè)繪為主，并在局部特殊條件下配合采用鉆探、物探等手段來(lái)完成。

1.1 資料的搜集

充分搜集和研究已形成的國(guó)家及權(quán)威機(jī)構(gòu)組織的相關(guān)地質(zhì)勘察研究活動(dòng)的研究成果資料，尤其是基礎(chǔ)資料的收集與分析，這在地質(zhì)勘測(cè)的預(yù)可和工可階段是重要的研究依據(jù)。需特別注意的是，應(yīng)當(dāng)根據(jù)已知的山區(qū)高速公路的施工特點(diǎn)和需要對(duì)搜集到的資料加以取舍和補(bǔ)充，并注意資料中研究成果的服務(wù)對(duì)象和研究重點(diǎn)于公路工程是否適用，嚴(yán)防地質(zhì)分析和預(yù)測(cè)失誤風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 遙感勘測(cè)

遙感勘測(cè)是目前公路勘測(cè)應(yīng)用廣泛的一種重要勘測(cè)方法，具有視域廣、覆蓋全面、影像逼真、信息量大、資料獲取快、勘察成本低和效率高等優(yōu)點(diǎn)，配合多種影像增強(qiáng)手段，能夠高效便捷地為工作人員分析并判定區(qū)域工程地質(zhì)提供依據(jù)。其中，遙感解譯工作是遙感勘測(cè)的重中之重，在山區(qū)高速公路施工勘察的應(yīng)用中特別需要注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。

（1）在進(jìn)行一般性解析與描述的同時(shí)，還需對(duì)公路工程與工程地質(zhì)環(huán)境之間相互制約因素及相互影響和相互作用的規(guī)律做重點(diǎn)分析，以便為路線走向和方案比選提供更翔實(shí)的依據(jù)。

（2）處理遙感信息時(shí)應(yīng)注意時(shí)像結(jié)合、航衛(wèi)片結(jié)合，以細(xì)化信息、精確信息。

（3）應(yīng)選擇能更為突出地質(zhì)構(gòu)造的影像增強(qiáng)處理方法，加強(qiáng)遙感影像的顯示效果。

（4）對(duì)遙感影像進(jìn)行判譯應(yīng)重點(diǎn)圍繞地質(zhì)構(gòu)造尤其是線性構(gòu)造、擠壓帶等地質(zhì)災(zāi)害敏感多發(fā)區(qū)的特征影像展開(kāi)，并注重分析病害與地質(zhì)環(huán)境的關(guān)系。

（5）分析應(yīng)用遙感信息要適度、合理，既不可夸大遙感信息，也應(yīng)避免忽略必要的信息。對(duì)遙感手段覆蓋不到的地方，應(yīng)該采用其他勘察方法予以補(bǔ)充。

2 山區(qū)不良地質(zhì)勘察及需注意的問(wèn)題

通過(guò)遙感勘察手段重點(diǎn)判譯不良地質(zhì)和特殊巖土性問(wèn)題，對(duì)于制定和實(shí)施安全系數(shù)更高的施工方案具有重要意義。主要的幾種不良地質(zhì)在遙感影像上的呈現(xiàn)上都有其相對(duì)明確的勘察特征，解譯時(shí)需特別注意。

2.1 滑坡

（1）判譯特征?；碌孛草^為明顯，一般情況下比較容易識(shí)別。其呈現(xiàn)在高精度二維遙感圖像上，平面形態(tài)多為簸箕形、舌形、V字形以及其他不規(guī)則形狀等，個(gè)別滑坡還可以識(shí)別出滑坡壁、滑坡臺(tái)階、滑坡舌、封閉洼地等。另外，有濕地和泉水的地方也往往是發(fā)生過(guò)滑坡的標(biāo)志。

（2）需注意的問(wèn)題。①注意區(qū)別滑坡構(gòu)造與地質(zhì)構(gòu)造?；聵?gòu)造的展布范圍一般較小，而地質(zhì)構(gòu)造的展布范圍相對(duì)較大，同時(shí)斷層通過(guò)的地段滑坡往往較發(fā)育，有的滑坡邊壁就是斷裂帶通過(guò)處。②注意區(qū)別滑坡與錯(cuò)落結(jié)構(gòu)體。錯(cuò)落體的后壁較陡峭，為45～70°，形狀像饅頭形鼓包，但不含隆丘和封閉洼地。③經(jīng)年歷久的古斜坡，滑坡變形性質(zhì)往往復(fù)雜難定，在解譯時(shí)應(yīng)充分結(jié)合地貌、巖性、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、水文地質(zhì)條件等進(jìn)行綜合性分析研究。

2.2 崩塌

（1）判譯特征。節(jié)理裂隙發(fā)育的質(zhì)地堅(jiān)硬的巖石型山地峭坡與峽谷陡岸地段往往是崩塌的易發(fā)區(qū)，主要判譯特征如下：①坡度達(dá)到55～75°的陡坡前是崩塌事故的易發(fā)區(qū)，崩塌處一般呈上陡下緩地貌，崩塌體常會(huì)于陡坡下的谷底或斜坡平緩地段堆積，表面粗糙不平，有時(shí)可觀察到巨大塊石影像。②崩塌輪廓線較明顯，遙感影像精度越高，其穩(wěn)定性越容易識(shí)別，崩塌壁顏色隨巖性而定，多數(shù)顏色較淺，有的接近灰白，且不長(zhǎng)有植被。有些崩塌體上部外圍會(huì)呈現(xiàn)節(jié)理性裂縫影像。如發(fā)現(xiàn)崩塌壁顏色呈深色調(diào)且長(zhǎng)有少量植被，說(shuō)明該處崩塌基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。③大型的崩塌有時(shí)會(huì)堵塞河谷，使崩塌處上游出現(xiàn)小堰塞湖，在山區(qū)如果有瀑布狀的峽谷，往往也是發(fā)生過(guò)崩塌的印證。

（2）需注意的問(wèn)題。①崩塌的判譯應(yīng)根據(jù)坡體的地形、地貌和地質(zhì)結(jié)構(gòu)的特征進(jìn)行判斷，坡體大且高差較大，或坡體成孤立山嘴，或凹形陡坡、巖石裂縫有較大型植物根系生長(zhǎng)等特征時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。②按規(guī)定記錄監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。對(duì)判譯地點(diǎn)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，對(duì)崩塌、裂縫、形變、位移數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，將監(jiān)測(cè)資料及數(shù)據(jù)及時(shí)上報(bào)國(guó)土資源相關(guān)部門(mén)報(bào)備，如崩塌、變形、裂縫、位移等數(shù)據(jù)加劇、臨災(zāi)信號(hào)出現(xiàn)時(shí)應(yīng)及時(shí)上報(bào)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防責(zé)任人和國(guó)土資部門(mén)，并做好相應(yīng)應(yīng)急預(yù)案。③不良地質(zhì)崩塌判別還需要結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)區(qū)與其他山體巖土結(jié)構(gòu)，形成機(jī)理、腐蝕程度進(jìn)行綜合分析。

2.3 泥石流

（1）判譯特征。標(biāo)準(zhǔn)型泥石流流域常出現(xiàn)于陡坡，多呈瓢形且?guī)r石風(fēng)化嚴(yán)重，往往伴有滑坡、崩塌發(fā)生。泥石流通過(guò)區(qū)的一般具有溝床直、溝谷窄、兩側(cè)山坡較穩(wěn)的特點(diǎn)，溝谷出口處常可見(jiàn)洪積扇或沖積錐的輪廓，其他類型泥石流參考標(biāo)準(zhǔn)泥石流特征皆較容易辨認(rèn)。

（2）需注意的問(wèn)題。①泥石流的判譯應(yīng)與整個(gè)流域的環(huán)境相結(jié)合，把諸多因素及其影響結(jié)果納入一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行研究。注意，植被茂密的區(qū)域不一定就是泥石流活動(dòng)趨于穩(wěn)定或停止的特征表現(xiàn)，有些土壤薄，植被根系淺的地帶一旦遇到暴雨或長(zhǎng)雨季反而會(huì)助長(zhǎng)泥石流的發(fā)生。②如發(fā)現(xiàn)影像中較大規(guī)模的泥石流堆積扇前端伸入到河道不寬的河流中，應(yīng)考慮到河對(duì)岸可能也會(huì)受到泥石流的影響，并仔細(xì)查看對(duì)岸有無(wú)泥石流沉積物。③流域內(nèi)各類地貌存在的松散組織是否是泥石流松散固體物質(zhì)的來(lái)源，要根據(jù)其所在位置，有無(wú)被河流沖刷，被沖刷后松散固體有無(wú)進(jìn)入河床的可能來(lái)確定。注意利用遙感圖像來(lái)估算松散固體物質(zhì)的體積量要比地面方法高效得多。

表1 地質(zhì)勘察解譯結(jié)果分析

3 工程案例

以湖南省桑植至張家界的山區(qū)高速公路選線為例，建設(shè)單位在已有地質(zhì)環(huán)境資料基礎(chǔ)上，對(duì)A線和K線兩種預(yù)先設(shè)計(jì)的線路方案，通過(guò)綜合運(yùn)用以遙感勘測(cè)為核心的勘察手段進(jìn)行地質(zhì)勘察，根據(jù)勘察解譯結(jié)果將兩種方案路線進(jìn)行綜合對(duì)比，最終選擇途經(jīng)不良地質(zhì)較少的A線方案（見(jiàn)表1）?？梢?jiàn)，不良地質(zhì)的解譯分析是該工程優(yōu)選線路的關(guān)鍵。

4 結(jié)束語(yǔ)

山區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境使得高速公路建設(shè)中的勘察工作尤為重要，通過(guò)采取有效的勘察方法，抓住重點(diǎn)特征和問(wèn)題，對(duì)工程范圍內(nèi)的地質(zhì)進(jìn)行盡可能精確的分析解譯，盡量避免不良地質(zhì)和特殊性巖土問(wèn)題，或采取有效治理措施制定安全性、可靠性更高的高速公路施工方案。這對(duì)于推進(jìn)山區(qū)高速公路順利建成及投入使用、加強(qiáng)山區(qū)與外界的溝通、促進(jìn)山區(qū)的發(fā)展具有重要意義。