公路工程地質(zhì)勘察與優(yōu)化控制措施探究分析

韋添福

（甘肅省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院股份有限公司，甘肅 蘭州 730010）

從技術(shù)角度而言，公路工程地質(zhì)的勘察工作，首要依托對象為所服務(wù)公路的基本建設(shè)要求及設(shè)計深度，綜合勘察現(xiàn)場地質(zhì)條件復(fù)雜程度、結(jié)構(gòu)設(shè)計、技術(shù)手段等特點(diǎn)，進(jìn)行最終勘察方法的深度定量?？辈爝^程應(yīng)按地質(zhì)測繪、地形測試、取樣分析、成果整理的順序開展相應(yīng)的工作，通過成熟穩(wěn)妥的勘察技術(shù)，為公路的建設(shè)提供科學(xué)的勘察資料，并對其準(zhǔn)確性進(jìn)行綜合性評估，保證勘察結(jié)果的每一個節(jié)點(diǎn)、每一個部位都能夠有可追溯的質(zhì)量分析，確?？辈旆隙喾浇ㄔO(shè)要求。

1 勘察設(shè)計的常見性劃分

1.1 公路路線選址的地質(zhì)勘察

公路在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計時，應(yīng)首先對公路的選址進(jìn)行粗放的地質(zhì)勘察，形成公路選址的可行性研究報告，便于公路參建多方了解公路選址的意義及其地質(zhì)概況。通過對公路沿線的地質(zhì)勘察，深度剖析可能影響公路布線設(shè)計的阻礙因素，為公路各標(biāo)段的規(guī)劃及路線的調(diào)整，提供切實(shí)有效的技術(shù)參考。

1.2 路面與路基的地質(zhì)勘察

路面與路基作為公路設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，在勘察過程中應(yīng)對其高度重視。依托于公路的最終選址，對公路沿線的地質(zhì)、水文、環(huán)境等因素進(jìn)行詳盡的勘察，為路面與路基的設(shè)計、施工提供詳實(shí)有效的數(shù)據(jù)信息，確保其后續(xù)工作的如期進(jìn)行。

1.3 鋪筑材料的地質(zhì)勘察

公路路面鋪筑材料的設(shè)計過程中，通常會考慮當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有的材料，或是就近地的施工材料，這些材料的選取會對公路的建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生最為直接的影響。因此，應(yīng)盡可能的對公路工程所在地的天然材料進(jìn)行詳盡的勘察，并對其承載力及適用范圍進(jìn)行勘察，為設(shè)計方提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐，確保選材合規(guī)，降低材料運(yùn)輸費(fèi)用，減少工程造價。

1.4 隧道工程的地質(zhì)勘察

高速公路、山區(qū)公路以及市政公路的建設(shè)中，很有可能繞不開隧道的建設(shè)，而隧道的設(shè)計建設(shè)質(zhì)量關(guān)乎人民群眾的生命財產(chǎn)安全，其重要性不容忽視[1]。因此，要對隧道整體及上下游部位進(jìn)行完善的地質(zhì)勘察，形成完備的技術(shù)資料體系，組成任一環(huán)節(jié)可追溯的質(zhì)量保障體系，將勘察報告與規(guī)劃設(shè)計方案互相印證，并將相關(guān)技術(shù)方案尋求專家論證，多方意見統(tǒng)一之后，再進(jìn)行后續(xù)設(shè)計工作。

1.5 橋涵工程的地質(zhì)勘察

類似于隧道與公路的串聯(lián)建設(shè)關(guān)系，橋涵也常常出現(xiàn)在公路的設(shè)計中。橋涵的技術(shù)勘察，要綜合橋涵所在地的水文情況，包括年降水量、洪澇、地震及其他地質(zhì)災(zāi)害因素，另外還需要適當(dāng)加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害評估，對該區(qū)域發(fā)生地震災(zāi)害的可能性進(jìn)行分析，并判斷其出現(xiàn)滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的可能性[2]，勘察報告全面詳盡的體現(xiàn)橋涵布設(shè)的穩(wěn)定路線，為工程后續(xù)的設(shè)計提供理論指導(dǎo)。

2 勘察工作的任務(wù)性劃分

地質(zhì)勘察工作中，首要的任務(wù)應(yīng)是對設(shè)計路線的各路段的地形、地貌特性進(jìn)行勘察，明確上述表征之后，進(jìn)行地貌單元的區(qū)劃。其次，要對公路沿線的地質(zhì)構(gòu)成、巖土的級別、受力特性及分布狀況進(jìn)行查探；下一步勘探其土壤的干濕度情況，為路基的設(shè)計提供土壤的相關(guān)參數(shù)。要對公路沿線出現(xiàn)的地質(zhì)病害進(jìn)行成因與種類的分析，繪制其分布區(qū)域，推測其發(fā)展趨勢，闡明其危害程度，并提出切實(shí)有效的優(yōu)化技術(shù)方案；對沿線的暗河、地下水、湖、盆地、山體等自然環(huán)境進(jìn)行勘察，對水而言，要查明地下水的類型，查明地表水的來源，整理出相關(guān)的積水深度以及排水條件，分析水對公路整體穩(wěn)定性的影響，并判別當(dāng)?shù)丨h(huán)境水對設(shè)計所選取的鋪筑材料有無腐蝕影響；提出當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)的地震動參數(shù)；查明其他因素對公路建設(shè)的影響；與地區(qū)經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，對參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行合理設(shè)定，并按照成果資料進(jìn)行審核[3]。最后，結(jié)合整體的勘察報告，對公路的設(shè)計與建設(shè)提出具有前瞻性、可行性的技術(shù)建議。

3 勘察方法的技術(shù)性分析

3.1 數(shù)字信息化技術(shù)

在過去傳統(tǒng)的勘察工作中，大量的勘測數(shù)據(jù)的匯總，需要工作人員根據(jù)各類的現(xiàn)場記錄表中的數(shù)據(jù)，一個一個地在儀器中進(jìn)行錄入，效率低下、工作量大、出錯率高等特點(diǎn)，成為了勘察行業(yè)發(fā)展長期的一個痛點(diǎn)。但是基于我國現(xiàn)有的5G信息化技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化已經(jīng)凸顯在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各行各業(yè)，新式的地質(zhì)勘察技術(shù)，可在勘察過程中，就以實(shí)測實(shí)量并實(shí)地上傳的屬性，及時錄入云端的數(shù)據(jù)庫并自動匯總，勘察人員可及時進(jìn)行上傳及校正工作，設(shè)計人員也可在云端及時查看勘察數(shù)據(jù)，快速對設(shè)計圖紙進(jìn)行調(diào)整，極大提高了工作效率。數(shù)字信息化技術(shù)在地質(zhì)勘察領(lǐng)域中的發(fā)展，彰顯著本行業(yè)向著信息化方向的成功轉(zhuǎn)型。

3.2 多維立體建模

近年來，隨著公路的擴(kuò)展延伸，勘察人員往往會面對一些罕見且復(fù)雜的地質(zhì)條件，由于從業(yè)人員學(xué)習(xí)的信息存在認(rèn)知偏差，極有可能會造成對勘察結(jié)果中地層關(guān)系的理解不通，這對設(shè)計來說會造成一定程度上的進(jìn)度阻礙?；诖耍柚畔⒒夹g(shù)的勘察軟件層出不窮，相應(yīng)的功能也是逐步完善起來，勘察人員可以通過建模軟件，將勘察結(jié)果直接反映在多維的立體模型上，為項(xiàng)目的參建各方人員給予直觀的視覺體驗(yàn)，不僅可以對復(fù)雜的地質(zhì)條件進(jìn)行完美的可視化體現(xiàn)，更是避免了傳統(tǒng)勘察結(jié)果存在爭議的問題。目前，三維立體建模的運(yùn)用已經(jīng)越來越廣泛，在行業(yè)內(nèi)取得了較好的實(shí)踐反饋。

3.3 地球物理層析成像技術(shù)

在面對公路地質(zhì)條件極為復(fù)雜、勘察人員計算量相當(dāng)大的情況下，地球物理層析成像技術(shù)會是個不錯的選擇。該技術(shù)結(jié)合三維高分辨率地震波、探地雷達(dá)成像等技術(shù)的綜合應(yīng)用，通過發(fā)射和接收地震波聲波或電磁波，將信號處理并形成勘測影像，尤其是對滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害具有很強(qiáng)的勘探作用，可對該路段地質(zhì)進(jìn)行極為精細(xì)化的監(jiān)測，為設(shè)計提供精確的勘察報告。

3.4 瞬態(tài)瑞雷波法探測技術(shù)

對于地下結(jié)構(gòu)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的不連續(xù)、松散、斷裂、空洞等現(xiàn)象時[4]，采用瞬態(tài)瑞雷波法探測技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)勘察，通過瑞雷波反射回來的信息，對其能量衰減、波圖成形等推斷地質(zhì)情況及內(nèi)部環(huán)境分布，具有高價值的工作機(jī)理?？蔀閺?fù)雜地質(zhì)提供精確地勘查結(jié)果，但因成本較高，具有一定的使用局限性。

4 勘察應(yīng)用的難點(diǎn)性分析

4.1 公路工程地質(zhì)勘察中新技術(shù)應(yīng)用程度不高

勘察行業(yè)歷來發(fā)展較為粗放，譬如多數(shù)地質(zhì)勘察仍需人員到場勘探、技術(shù)設(shè)備落后、大量的數(shù)據(jù)表格記錄、作業(yè)環(huán)境惡劣、固有的技術(shù)措施以及勘探設(shè)備無法應(yīng)對勘察任務(wù)，無法應(yīng)對意味著進(jìn)度滯后，進(jìn)度滯后又意味著各方的經(jīng)濟(jì)損失，長此以往，形成容易被人忽視的惡性循環(huán)鏈?？辈煨袠I(yè)缺乏新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備的推廣應(yīng)用，除了相關(guān)研究經(jīng)費(fèi)的匱乏之外，最主要原因還是在于行業(yè)整體的重視程度不夠，伴隨著“十四五”規(guī)劃的發(fā)布，昭示著各行各業(yè)的深遠(yuǎn)變革，在信息化時代，公路地質(zhì)勘察行業(yè)亦要全力加速新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用，奮力搭乘時代改革的巍巍巨輪。

4.2 公路工程地質(zhì)勘察點(diǎn)位布置不合理

勘察人員在外作業(yè)時，往往局限于當(dāng)?shù)貝毫拥臍夂颦h(huán)境以及對現(xiàn)場實(shí)際情況的匱乏了解，不能將勘察技術(shù)實(shí)施方案與現(xiàn)場勘察一一對應(yīng)，這就意味著現(xiàn)場勘察人員可能會以自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)或是屈服于自然條件等因素來完成勘察點(diǎn)位的布置，這就極大地降低了勘察工作本身的嚴(yán)謹(jǐn)性，而不合理的點(diǎn)位布置將會影響整個勘察結(jié)果。勘察結(jié)果的不準(zhǔn)確性與隨意性，將會對后續(xù)設(shè)計、施工、安裝等工作環(huán)節(jié)造成不可估量的影響，對企業(yè)本身名譽(yù)來講，也將會是一種巨大的損失。

4.3 管線及地貌保護(hù)工作未到位

勘察人員在外作業(yè)時，因?yàn)槊媾R著有效監(jiān)管的缺乏和環(huán)保意識的淡薄，以及面對復(fù)雜地質(zhì)條件的束手無策，甚至是職業(yè)道德缺失等原因，極有可能會產(chǎn)生“為了勘察而勘察”的現(xiàn)象。不能嚴(yán)格執(zhí)行勘察方案，一方面即使是明知地下有管網(wǎng)存在，也不收集相關(guān)資料，僅靠個人主觀判斷進(jìn)行勘察點(diǎn)位的隨意布置，影響管網(wǎng)的正常運(yùn)行，在勘察結(jié)束后直接離去，為后來的維護(hù)人員的工作帶來了極大的不便；另一方面，方案中注明該處為生態(tài)保護(hù)地，資源豐富，勘察人員在進(jìn)行主觀判斷后，直接進(jìn)行勘察工作，事后并未將土地進(jìn)行復(fù)原保護(hù)，且工作過程多為破壞性的挖掘，即使復(fù)原也不能彌補(bǔ)損失，為當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)保護(hù)造成了巨大的影響。

4.4 公路參建各方協(xié)調(diào)不通暢

公路工程地質(zhì)的勘察，不可避免地要與公路沿線的水、電、氣、通信、環(huán)保、國土規(guī)劃等部門打交道，這就需要勘察部門地及時溝通協(xié)調(diào)，任何部門的溝通工作未到位，都會影響正常工期的推進(jìn)?？辈旃ぷ餍枧c周邊村莊、城鎮(zhèn)交接的，要及時與當(dāng)?shù)厝罕娺M(jìn)行聯(lián)絡(luò)協(xié)調(diào)，并及時將協(xié)調(diào)進(jìn)度反饋至相關(guān)部門，定期召開協(xié)調(diào)工作推進(jìn)會，以多方主體的形式進(jìn)行，包括業(yè)主方、設(shè)計方，如果勘察方與政府部門或當(dāng)?shù)厝罕姷臏贤▍f(xié)調(diào)工作不到位，很大程度上會滯后勘察工作，影響勘察結(jié)果的如期產(chǎn)生。

5 勘察發(fā)展的優(yōu)化性探究

5.1 主動接納技術(shù)手段并加以運(yùn)用

公路勘察行業(yè)作為依托于公路建設(shè)的一個傳統(tǒng)行業(yè)，發(fā)展多年已經(jīng)形成了一套完善的技術(shù)體系，但是新技術(shù)在一個傳統(tǒng)行業(yè)中要得到廣泛的應(yīng)用，就需要勘察行業(yè)從業(yè)者突破自身桎梏，主動接納為新的職業(yè)技能，政府部門要加以鼓勵和引導(dǎo)，行業(yè)主管部門要制定規(guī)劃并分步實(shí)施，企業(yè)要從源頭著手，以培訓(xùn)學(xué)習(xí)的方式對技術(shù)人員進(jìn)行知識的灌輸，使得全新的信息化技術(shù)手段以各種方式，各個年齡段的從業(yè)人員都可以接受并學(xué)會使用。信息化技術(shù)手段在勘察行業(yè)的全面應(yīng)用，將有效提高整體的管理水平，推進(jìn)勘察行業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展，保障作業(yè)環(huán)境，保護(hù)作業(yè)人員的安全，通過應(yīng)用新技術(shù)對地質(zhì)條件的勘察，運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行云計算、云存儲、云共享，規(guī)避誤差，確?？辈鞌?shù)據(jù)的準(zhǔn)確無誤。

5.2 勘察點(diǎn)位精準(zhǔn)布置

勘察點(diǎn)位布置的前提是對勘察地質(zhì)有著詳細(xì)的了解，嚴(yán)格按照設(shè)計要求及相關(guān)規(guī)范要求，進(jìn)行點(diǎn)位的布置。條件允許的情況下，應(yīng)在軟件中模擬點(diǎn)位布置情況，模擬現(xiàn)場真實(shí)的地質(zhì)條件，出具效果圖或者模型之后，質(zhì)詢論證在實(shí)際操作中是否具備可行性，如有不妥之處，要及時進(jìn)行點(diǎn)位的計算調(diào)整，并輔以詳細(xì)的說明，若具體情況是無法調(diào)整，應(yīng)對實(shí)地進(jìn)行二次勘察，確定最終位置，確保點(diǎn)位的布置與勘察工作的順利進(jìn)行。

5.3 做好沿線管線及相關(guān)地貌的保護(hù)

基于各地的政策保護(hù)及勘察行業(yè)自身嚴(yán)格的要求，勘察人員在進(jìn)行勘察工作時，必須要對沿線的所有地下管線以及地貌進(jìn)行保護(hù)，不得肆意破壞。這就要求勘察人員在勘察時，要提前收集當(dāng)?shù)氐牡叵略O(shè)施資料，編制勘察技術(shù)實(shí)施方案，明確應(yīng)急處理方式及風(fēng)險規(guī)避模式，必要時對接政府部門以獲求幫助。在布置勘探點(diǎn)時，盡可能地避免與地下管線交叉作業(yè)，對于管線無法確認(rèn)時，有必要先暫?？碧阶鳂I(yè)，直至確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行，在管線上方作業(yè)時，應(yīng)與相關(guān)部門做好技術(shù)交底工作?？辈焱瓿珊?，盡可能復(fù)原原始地貌，不對其自然環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)造成破壞，這是一個勘察人應(yīng)有的時代責(zé)任。

5.4 協(xié)調(diào)多方合作關(guān)系

公路工程地質(zhì)勘察工作的進(jìn)行，要涉及到諸多服務(wù)對象，勘察工作本身的意義在于選擇合適的方式，出具精確的報告，保質(zhì)保量地完成工作。因此，勘察前期，就要與業(yè)主方、設(shè)計方及時進(jìn)行溝通與對接，在充分了解目標(biāo)公路建設(shè)的意義之后，自主劃分標(biāo)段對其進(jìn)行有針對性的勘察，勘察中后期，及時與業(yè)主方、設(shè)計方對勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性進(jìn)行回頭反饋，及時查漏補(bǔ)缺，引導(dǎo)勘察工作一直在軌。

5.5 著重技術(shù)人才培養(yǎng)

日益增長的公路建設(shè)需求，亟需高質(zhì)量的勘察技術(shù)人才相匹配。企業(yè)應(yīng)該著重加強(qiáng)勘察技術(shù)人才的培養(yǎng)，以專業(yè)性課程繼續(xù)教育作為基礎(chǔ)培訓(xùn)，以工程實(shí)例進(jìn)行分析作為強(qiáng)化指導(dǎo)，以完工項(xiàng)目“回頭看”作為經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，以行業(yè)專家授課作為綜合提升，及時對專業(yè)性技術(shù)人才的綜合能力進(jìn)行查漏補(bǔ)缺、全面提高。

6 結(jié)語

公路工程地質(zhì)行業(yè)相關(guān)頂層政策的相繼發(fā)布，可以總結(jié)為一方面提出了加快推進(jìn)工程數(shù)字化的戰(zhàn)略宏圖；另一方面則是闡明了與未來智慧公路協(xié)同發(fā)展的建設(shè)趨勢。也就是說，勘察數(shù)字化、智慧勘探，將成為推動公路工程地質(zhì)勘察行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的新功能。對于甘肅省內(nèi)的公路勘察企業(yè)，精準(zhǔn)把握市場走向，大力培養(yǎng)高素質(zhì)人才，全面提高技術(shù)和管理水平，方可在未來的行業(yè)變化和競爭中脫穎而出。