艱險山區(qū)公路工程勘察風(fēng)險因素研究

摘要 艱險山區(qū)公路工程面臨諸多挑戰(zhàn)，其風(fēng)險管理和勘察作業(yè)尤為復(fù)雜，文章系統(tǒng)分析了艱險山區(qū)公路工程勘察中的主要風(fēng)險因素，包括地質(zhì)條件風(fēng)險、氣候條件風(fēng)險等，深入探討了這些風(fēng)險對工程勘察和建設(shè)的潛在影響，并通過對國內(nèi)外相關(guān)研究和實踐案例的綜合評估，提出了針對性的風(fēng)險應(yīng)對策略，旨在提高艱險山區(qū)公路工程的安全性和可靠性。研究結(jié)果表明，強化前期調(diào)查、加強技術(shù)人員培訓(xùn)、使用現(xiàn)代勘察技術(shù)工具和加強安全措施是有效管理和減少這些風(fēng)險的關(guān)鍵措施。

關(guān)鍵詞 艱險山區(qū)；公路工程；風(fēng)險因素；勘察；風(fēng)險管理

中圖分類號 U415.12 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）13-0183-03

0 引言

隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，艱險山區(qū)公路工程逐漸成為連接偏遠(yuǎn)地區(qū)與外界、促進地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施。然而，這些地區(qū)特有的地形地質(zhì)條件和復(fù)雜多變的氣候環(huán)境，給公路工程的勘察、設(shè)計與建設(shè)帶來了極大挑戰(zhàn)。識別和應(yīng)對這些風(fēng)險因素，確保工程的順利進行和長期穩(wěn)定運行至關(guān)重要。因此，該文基于對我國艱險山區(qū)公路工程的實際情況分析，探討了其中的主要風(fēng)險因素并提出相應(yīng)的應(yīng)對策略，旨在為同類工程提供參考和指導(dǎo)。

1 艱險山區(qū)公路工程概述

1.1 地理特征及地形地質(zhì)條件

艱險山區(qū)公路工程面臨的第一大挑戰(zhàn)是復(fù)雜多變的地理特征與地形地質(zhì)條件。這些地區(qū)通常包含陡峭的山坡、狹窄的山谷以及不穩(wěn)定的巖石構(gòu)造，這不僅對公路的布局和設(shè)計提出了極高要求，而且在施工中也需要應(yīng)對滑坡、塌方等自然災(zāi)害的風(fēng)險，艱險地區(qū)地理特征如圖1所示。在地形地質(zhì)條件不穩(wěn)定的情況下，地質(zhì)勘察成為確保工程安全的關(guān)鍵步驟。不同地質(zhì)條件下，土壤、巖石的物理和化學(xué)性質(zhì)差異顯著，這直接影響路基建設(shè)的穩(wěn)定性和耐久性。如在多雨地區(qū)，水文地質(zhì)條件對工程設(shè)計和建設(shè)影響尤為顯著，需特別注意地下水位的變化以及水流可能對路基造成的侵蝕作用[1]。

1.2 工程需求與挑戰(zhàn)

艱險山區(qū)公路工程的建設(shè)不僅要滿足交通運輸?shù)幕拘枨?，還需兼顧環(huán)境保護、經(jīng)濟效益和社會發(fā)展等多重目標(biāo)。在這些地區(qū)，公路不僅是連接偏遠(yuǎn)山區(qū)與外界的重要通道，更是促進當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展、改善民生的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。然而，惡劣的自然條件和有限的投資預(yù)算對公路工程建設(shè)構(gòu)成了雙重挑戰(zhàn)。從工程設(shè)計到施工實施，都要綜合考慮地形地質(zhì)條件、工程技術(shù)難度和經(jīng)濟可行性，力求在保證工程安全和質(zhì)量的同時，達(dá)到最佳的經(jīng)濟效益與社會效益。此外，艱險山區(qū)公路工程面臨的一個主要挑戰(zhàn)是如何在保護生態(tài)環(huán)境的前提下進行建設(shè)。山區(qū)公路的修建往往伴隨著大規(guī)模的地面開挖和填土，這不僅會破壞原有的生態(tài)環(huán)境，還可能引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，如滑坡和泥石流。因此，在工程規(guī)劃和設(shè)計階段，需要采取有效措施，以減少對自然環(huán)境的破壞，保護山區(qū)的生物多樣性。

2 國內(nèi)艱險山區(qū)公路工程勘察現(xiàn)狀分析

2.1 勘察方法與技術(shù)手段

近年來，隨著科技的發(fā)展，艱險山區(qū)公路工程勘察方法和技術(shù)手段得到了顯著提升。傳統(tǒng)的地質(zhì)勘察方法逐漸與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合，比如使用地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感技術(shù)和無人機航拍等先進技術(shù)進行地形地質(zhì)數(shù)據(jù)的收集和分析，無人機勘察示意圖如圖2所示。這些技術(shù)的應(yīng)用極大地提高了勘察的精度和效率，為工程設(shè)計提供了更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。然而，盡管技術(shù)手段不斷進步，但在一些極端復(fù)雜的地質(zhì)條件下，仍然面臨著數(shù)據(jù)采集困難、勘察成本高等問題[2]。在技術(shù)手段的運用上，智能化、自動化的勘察設(shè)備逐漸成為主流。例如，通過地下雷達(dá)探測技術(shù)可以無損檢測地下結(jié)構(gòu)，有效識別潛在的地質(zhì)缺陷。同時，三維建模技術(shù)使得工程師能夠在勘察初期就對工程影響進行可視化模擬，這對于評估工程方案的可行性和安全性具有重要意義。

2.2 勘察過程中遇到的主要問題

在艱險山區(qū)公路工程的勘察過程中，團隊經(jīng)常會遇到無法預(yù)料的困難。其中，地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)區(qū)的勘察風(fēng)險尤為突出，比如滑坡和泥石流等自然災(zāi)害可能導(dǎo)致勘察工作被迫中斷，甚至造成設(shè)備損失和人員傷亡。另外，復(fù)雜多變的地質(zhì)條件使得部分地區(qū)難以采集到準(zhǔn)確的地質(zhì)數(shù)據(jù)，給后續(xù)的工程設(shè)計和施工帶來了較大的不確定性。除了自然因素，公路勘察工作還面臨著技術(shù)和人員培訓(xùn)的挑戰(zhàn)。雖然現(xiàn)代勘察技術(shù)日益成熟，但技術(shù)操作復(fù)雜，對勘察人員的專業(yè)知識和技能水平提出了更高要求。在實際工作中，缺乏經(jīng)驗的勘察團隊可能無法充分利用這些先進技術(shù)，從而影響勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

2.3 現(xiàn)有解決方案評估與不足

面對艱險山區(qū)公路工程勘察中的種種問題，業(yè)內(nèi)已經(jīng)提出并實施了一系列解決方案。例如，加強對勘察人員的培訓(xùn)，提高他們對先進勘察技術(shù)的掌握程度；采用多種勘察方法和技術(shù)手段相結(jié)合的方式，提高數(shù)據(jù)采集的全面性和準(zhǔn)確性。此外，加強與地方政府和社區(qū)的溝通合作，可以在遇到自然災(zāi)害和其他不可預(yù)見事件時，能夠獲得及時的支持和幫助。然而，現(xiàn)有的解決方案仍存在一定的不足，比如在部分偏遠(yuǎn)山區(qū)，由于交通不便和通信條件有限，即便是采用了先進的勘察技術(shù)，仍然面臨著執(zhí)行難度大、成本高昂的問題。此外，盡管通過培訓(xùn)可以提高勘察人員的技術(shù)水平，但在實際應(yīng)用中，如何有效整合和應(yīng)用多種技術(shù)手段，依然是一個需要解決的難題。

3 艱險山區(qū)公路工程勘察風(fēng)險因素

3.1 地質(zhì)條件風(fēng)險

3.1.1 巖層穩(wěn)定性

不穩(wěn)定的巖層對工程施工造成安全隱患，這些巖層可能由于自然因素或人為干預(yù)而發(fā)生移動或破裂。地下水位的變化、歷史地震活動以及巖石本身的物理和化學(xué)特性都會對巖層穩(wěn)定性造成影響。在設(shè)計和施工階段，準(zhǔn)確評估巖層的承載能力和穩(wěn)定性至關(guān)重要，因為這直接關(guān)系到公路的安全性和耐用性。

3.1.2 斜坡穩(wěn)定性

斜坡穩(wěn)定性問題同樣是艱險山區(qū)公路工程需要重點關(guān)注的風(fēng)險點。山區(qū)公路往往要穿越多個斜坡，這些斜坡可能因為地質(zhì)結(jié)構(gòu)的不均勻性、降雨侵蝕、地震等自然事件而失去穩(wěn)定性，引發(fā)滑坡、倒塌等災(zāi)害，威脅到公路和行車安全[3]。因此，在勘察階段就需要對可能影響斜坡穩(wěn)定性的所有因素進行全面分析，采取相應(yīng)的工程措施預(yù)防潛在的地質(zhì)災(zāi)害。

3.1.3 地質(zhì)災(zāi)害

地質(zhì)災(zāi)害是艱險山區(qū)公路工程所無法回避的問題之一。這類災(zāi)害包括但不限于滑坡、泥石流、地震、塌方等，它們的發(fā)生往往具有突發(fā)性和不可預(yù)測性，給公路的規(guī)劃、建設(shè)和運營帶來巨大挑戰(zhàn)。尤其是在強降雨或地震頻發(fā)的地區(qū)，地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險更加突出。因此，深入了解和評估所在地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害歷史記錄，結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)手段進行綜合分析，是確保公路工程安全的重要前提。

3.2 氣候條件風(fēng)險

3.2.1 高溫天氣

高溫天氣對艱險山區(qū)公路勘察和施工同樣構(gòu)成了較大挑戰(zhàn)。特別是在夏季，持續(xù)的高溫不僅會影響施工人員的健康和作業(yè)效率，還可能導(dǎo)致施工材料的性能變化，比如瀝青的軟化，影響公路質(zhì)量。因此，在高溫條件下作業(yè)時，需要采取有效的防護措施和施工計劃的調(diào)整，以確保工程進度和質(zhì)量不受高溫天氣的影響。

3.2.2 強降雨

強降雨是另一個不容忽視的氣候風(fēng)險因素。在山區(qū)，強降雨可能在短時間內(nèi)改變地表徑流情況，增加山區(qū)公路沿線的滑坡和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險。此外，降雨還可能導(dǎo)致施工期間的土壤侵蝕和基礎(chǔ)設(shè)施損害，影響施工安全和工程品質(zhì)。因此，對降雨模式進行科學(xué)預(yù)測并采取相應(yīng)的排水和防洪措施是保證工程順利進行的關(guān)鍵。

3.2.3 高海拔環(huán)境

高海拔環(huán)境給艱險山區(qū)公路工程勘察與建設(shè)帶來了特殊的風(fēng)險。高海拔地區(qū)的氣壓低、氧氣稀薄，不僅給施工人員的健康帶來挑戰(zhàn)，還可能影響機械設(shè)備的正常運行。此外，高海拔地區(qū)的溫度變化大、冰雪覆蓋期長，這對施工材料的選擇和施工方法提出了更高要求。在高海拔地區(qū)開展公路工程，必須充分考慮這些特殊條件，并采取針對性措施應(yīng)對可能出現(xiàn)的問題。

4 艱險山區(qū)公路工程勘察風(fēng)險應(yīng)對策略

4.1 強化前期調(diào)查

在艱險山區(qū)公路工程的成功實施中，強化前期調(diào)查工作是基礎(chǔ)且關(guān)鍵的一步。通過深入細(xì)致的地質(zhì)勘察與環(huán)境評估，可以全面了解項目區(qū)域內(nèi)的地形地質(zhì)條件、氣候特征以及潛在的自然災(zāi)害風(fēng)險。這不僅能夠為工程設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)，而且有助于預(yù)測和規(guī)避可能遇到的風(fēng)險和挑戰(zhàn)[4]。例如，通過采集土壤樣本、分析巖石以及開展地下水位監(jiān)測等活動，能夠有效識別并評估地質(zhì)的穩(wěn)定性現(xiàn)狀，從而制定出更為可靠和適應(yīng)性強的工程方案。此外，利用高精度地圖和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進行地形分析，可以進一步增強對復(fù)雜山區(qū)地形的理解和把握。這種方法不僅效率高，準(zhǔn)確度也相對較高，使得前期調(diào)查工作在資源和時間上的投入大為減少，同時提高了調(diào)查結(jié)果的可靠性。因此，加強前期調(diào)查，運用多種手段深入分析區(qū)域內(nèi)的自然條件和環(huán)境特點，是確保艱險山區(qū)公路工程順利進行的重要前提。

4.2 加強技術(shù)人員培訓(xùn)

隨著公路工程勘察技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的勘察方法已經(jīng)越來越不能滿足復(fù)雜山區(qū)公路工程的需求。因此，加強技術(shù)人員的專業(yè)培訓(xùn)顯得尤為重要。通過系統(tǒng)的培訓(xùn)，不僅可以提升勘察團隊的專業(yè)技能，而且還能增強他們對新技術(shù)、新設(shè)備的掌握和應(yīng)用能力。例如，在地質(zhì)勘察領(lǐng)域，無人機航拍、三維激光掃描等高新技術(shù)的應(yīng)用已成趨勢，這要求相關(guān)技術(shù)人員具備操作和數(shù)據(jù)分析的能力。另一方面，針對艱險山區(qū)的特殊環(huán)境和復(fù)雜條件，技術(shù)人員還需要掌握相應(yīng)的安全知識，包括如何在惡劣氣候和復(fù)雜地形中安全作業(yè)、如何應(yīng)對突發(fā)的自然災(zāi)害等。加強培訓(xùn)不僅能提高工程的質(zhì)量和效率，還能有效保障施工人員的生命安全。因此，為技術(shù)人員提供全面、系統(tǒng)的培訓(xùn)，是提升艱險山區(qū)公路工程勘察與施工水平的關(guān)鍵措施之一。

4.3 使用現(xiàn)代勘察技術(shù)工具

在艱險山區(qū)公路工程勘察中，使用現(xiàn)代技術(shù)工具已成為提高勘察精確度和效率的重要手段。地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）的廣泛應(yīng)用，使得工程團隊能夠準(zhǔn)確地獲取和處理地形、地貌等重要信息，實現(xiàn)對復(fù)雜地質(zhì)條件的快速評估和分析。同時，無人機航拍技術(shù)在勘察過程中的應(yīng)用，使得團隊能夠迅速獲得難以接近區(qū)域的高清影像資料，極大地提高了勘察的安全性和效率。此外，利用三維激光掃描技術(shù)進行地形測繪，不僅可以快速生成待建區(qū)域的高精度三維模型，還能有效識別潛在的地質(zhì)風(fēng)險點，為工程設(shè)計和施工提供精確的參考數(shù)據(jù)。在這個過程中，高級計算軟件的使用也變得尤為重要，它可以幫助工程師進行復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析和模擬，優(yōu)化設(shè)計方案，減少不必要的風(fēng)險。因此，積極引入和利用現(xiàn)代勘察技術(shù)工具，是提升艱險山區(qū)公路工程勘察質(zhì)量和效率的有效途徑。

4.4 加強安全措施

在艱險山區(qū)公路工程勘察與施工過程中，加強安全措施是保障人員安全和工程順利進行的基本要求。針對山區(qū)復(fù)雜的自然環(huán)境和不可預(yù)測的天氣變化，制定科學(xué)合理的安全操作規(guī)程和緊急應(yīng)急預(yù)案十分必要。這包括但不限于在施工現(xiàn)場設(shè)置明顯的安全警示標(biāo)志，為所有作業(yè)人員配備必要的安全防護裝備，定期組織安全知識和技能培訓(xùn)，以及建立快速有效的事故響應(yīng)機制[5]。同時，強化現(xiàn)場管理，確保每一項作業(yè)都按照安全規(guī)程執(zhí)行，可以有效減少安全事故的發(fā)生。此外，對于常見的地質(zhì)災(zāi)害和異常氣候條件，提前進行風(fēng)險評估并制定應(yīng)對措施，也是保障工程安全的關(guān)鍵。通過這些措施的綜合應(yīng)用，可以在最大限度上保障艱險山區(qū)公路工程勘察和施工安全，確保工程質(zhì)量和施工進度。

5 結(jié)束語

該文通過對艱險山區(qū)公路工程勘察風(fēng)險因素的分析及應(yīng)對策略的探討，為提升該類工程的安全性和可靠性提供了理論依據(jù)和實踐指南。研究指出，綜合運用科學(xué)的勘察方法、先進的技術(shù)手段、嚴(yán)格的安全措施以及持續(xù)的人員培訓(xùn)是確保工程成功的關(guān)鍵。隨著技術(shù)的不斷進步和管理經(jīng)驗的積累，相信未來能夠更有效地應(yīng)對艱險山區(qū)公路工程中的各種風(fēng)險，促進山區(qū)公路網(wǎng)絡(luò)的健康發(fā)展。未來的研究可進一步深入探討特定風(fēng)險因素的定量分析方法和更具體的風(fēng)險應(yīng)對機制，以期為艱險山區(qū)公路工程提供更加精準(zhǔn)和高效的管理策略。

參考文獻(xiàn)

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[4]甄大勇， 王仕興， 鄧勇， 等. 針對艱險山區(qū)隧道勘察的地空電磁法應(yīng)用研究[J]. 工程地球物理學(xué)報， 2023（4）： 437-445.

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收稿日期：2024-02-06

作者簡介：呂永江（1988—），男，本科，工程師，從事公路橋梁設(shè)計工作。