談高速公路工程地質(zhì)勘察工作要點
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摘要：從1984年大陸第一條高速公路竣工，到目前為止，我國的高速公路總里程已經(jīng)達到14×104km，位居全球榜首。然而隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，不同地質(zhì)對于高速公路的建設(shè)又提出了更高的要求，地質(zhì)勘察工作也變成了高速公路工程建設(shè)的要點。為了最大限度地降低自然災(zāi)害可能對高速公路建設(shè)的威脅，提高高速公路項目施工的安全系數(shù)，在項目的初期階段，工程方需要結(jié)合具體區(qū)域的地質(zhì)特點，針對當(dāng)?shù)氐膶嶋H環(huán)境，進行細致而全面的地質(zhì)勘察工作。文章通過分析高速公路勘察中出現(xiàn)的問題，進一步探究高速公路工程中地質(zhì)勘察的工作要點，為相關(guān)技術(shù)人員提供建議和指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞：高速公路工程；地質(zhì)勘查；建議
1高速公路工程中地質(zhì)勘察的意義
高速公路是現(xiàn)代交通的標(biāo)志，世界第一條高速公路誕生于德國的艾伏斯，而我國大陸的第一條高速公路是1984年的上海嘉定到城區(qū)的高速公路，經(jīng)歷了30年的發(fā)展，到了2015年，我國已經(jīng)成功成為擁有全世界最大的高速公路系統(tǒng)的國家。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，高速公路的連接交通和發(fā)展地區(qū)經(jīng)濟的優(yōu)點愈發(fā)明顯，高速公路的建設(shè)也逐漸成為各個國家和地區(qū)的建設(shè)重點。高速公路的選址和設(shè)計要求一直都是施工項目首先考慮的要素，為了降低旅程時間，減少運輸?shù)馁M用，實際施工時一般盡可能選取最短或者最直的路線，這樣高速公路的走線就不可避免需要途經(jīng)河流、高山、山谷、城區(qū)等，為了長遠的經(jīng)濟效益和環(huán)境保護收益，相關(guān)技術(shù)人員需要結(jié)合具體的地質(zhì)勘察結(jié)果，選出最佳的設(shè)計方案。當(dāng)具體的線路通過山谷時，高速公路需要采用架橋跨越，而不是升降坡或者繞過山谷；當(dāng)線路通過高山區(qū)段時，應(yīng)該在山腰部的平行線上采用隧道穿過，來避免高深度的開山劈道導(dǎo)致司機視線被遮擋或者嚴(yán)重的白洞和黑洞效應(yīng)；當(dāng)線路通過人口稠密的居民區(qū)時，應(yīng)該采用高架路或者設(shè)計多層立體交叉橋梁，來避免對城市交通造成影響。另外在實際的設(shè)計與施工時，需要結(jié)合具體的自然環(huán)境，盡量不破壞地質(zhì)地貌，防止開山和大填、大挖等現(xiàn)象，多使用高架橋和跨山橋來美化公路環(huán)境。綜上分析，為了交通發(fā)展規(guī)劃，實際施工時，高速公路建設(shè)項目需要盡量對施工附近的地質(zhì)地貌作詳盡而細致的勘察工作，保證道路交通安全、經(jīng)濟效益的最大化以及人與自然的和諧共處。本文首先從勘探工作的具體內(nèi)容入手，對出現(xiàn)的常見問題進行分析，然后進行總結(jié)并給出具體建議。
2勘察工作內(nèi)容
根據(jù)不同的地質(zhì)類型，地質(zhì)勘察工作主要分為橋梁勘察、隧道勘察和采空區(qū)勘察三大類。具體的勘察工作需要依據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》，充分理解初步設(shè)計勘察的成果，再結(jié)合具體的工程結(jié)構(gòu)，對工程地質(zhì)條件進行有針對性的設(shè)計與布置，而采取的勘察技術(shù)和方式以及工作量的大小，需要以能明確各個工程結(jié)構(gòu)所架設(shè)場地工程的地質(zhì)條件為主要目的。
2.1橋梁勘察
橋梁勘察需要依據(jù)相關(guān)的道路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程來執(zhí)行，首先，詳細查閱施工地區(qū)的地基基礎(chǔ)設(shè)計資料以及詳細的地基土結(jié)構(gòu)資料，檢查施工場地和地基的穩(wěn)定性、地層的年代、厚度、成因以及高山坡度變化，為施工方案的設(shè)計做準(zhǔn)備。其次，施工方需要仔細勘察土層的物理力學(xué)性質(zhì)和地基的承載能力，進而對施工地的巖土條件和工程條件作出系統(tǒng)性的評價，設(shè)計基礎(chǔ)的施工方案和地基的處理方案。最重要的是，勘察人員需要對勘探點的深度、間距和具體數(shù)量進行合理地要求，勘探孔的設(shè)計也需要按照橋梁的初步設(shè)計方案進行布設(shè)。從勘察孔進行鉆探取樣時，需要結(jié)合具體的地基起伏曲線和厚度變化，檢查并標(biāo)注各種不利于施工的地質(zhì)現(xiàn)象，然后布置淺層鉆孔進行淺層勘察。最后，查明附近沿線的地表和地下水的分布情況，對于結(jié)構(gòu)中的地下建筑，先進行合理評價，然后再提出施工中需要注意的問題和應(yīng)對措施。
2.2隧道勘察
對于隧道勘察來說，在充分了解初步勘察結(jié)果的基礎(chǔ)上，以鉆探勘察為主，再結(jié)合其他的勘察手段如物探等，進行綜合勘察。首先需要采用音頻大地電磁法或者淺層地震發(fā)，在鉆孔中進行超聲波測試，然后根據(jù)測試結(jié)果和地質(zhì)探測結(jié)果，沿著物探成果沿隧道的中心線進行布置布設(shè)。對于底層分界線、物探異常點、地質(zhì)構(gòu)造點和隧道淺埋段要著重布設(shè)，對于煤系地層或者含放射性物質(zhì)的底層，還需要對巖溶區(qū)、采空區(qū)和突水突泥區(qū)進行重點勘察。對于這些不良地質(zhì)地段，要加深勘察深度，至少保證深度達到穩(wěn)定板以下8m。
2.3采空區(qū)勘察
對于采空區(qū)的勘察也需要建立在初步勘察的基礎(chǔ)上，綜合運用鉆探和物探等勘察手段，對于鉆探和物探的操作步驟和上述橋梁勘察的鉆探與隧道勘察的物探基本相同。另外，如果遇到附近的采空區(qū)有礦井等，有條件的施工單位應(yīng)該組織專業(yè)人員進行井下測量，得到更準(zhǔn)確真實的勘察數(shù)據(jù)。
3主要問題分析
3.1設(shè)計方案不完善
有相當(dāng)一部分施工單位在前期的作圖制定方案階段的調(diào)查力度和深度不足，沒有進一步討論和分析，直接使用初期的現(xiàn)場調(diào)查報告進行施工設(shè)計，往往導(dǎo)致施工方案和現(xiàn)場不匹配的現(xiàn)象，甚至?xí)霈F(xiàn)文件遺漏等惡性事故，對施工造成了工期延長和預(yù)算增加的影響。經(jīng)常出現(xiàn)施工方在實地調(diào)查時，對光纜、墳地、礦井、電力桿線遺漏、數(shù)量計算錯誤甚至位置標(biāo)注錯誤，遺漏太多、預(yù)算較低，造成了拆遷費用的增加，對拆遷工作帶來了不小的阻礙；另外，很多施工單位的設(shè)計過于粗糙，對細節(jié)的考慮不完善也不徹底，對場坪的標(biāo)高和建筑物的標(biāo)高不一致；邊溝和排水溝的過渡區(qū)處，不考慮實際地形來設(shè)計鋼護欄，大大增加了過往行駛車輛的風(fēng)險；對于一些特殊地段，關(guān)鍵區(qū)域的施工過程的安保措施和可操作性設(shè)計以及經(jīng)費預(yù)算等問題都未作出完善的設(shè)計方案。
3.2不能做到各單位協(xié)調(diào)部署
在地質(zhì)勘察工作中，對各個單位統(tǒng)籌規(guī)劃、協(xié)調(diào)部署一直都是重點工作。施工單位往往很難有途徑或者方式與地方政府或者行業(yè)主管部門進行溝通協(xié)調(diào)，特別是在廣布電氣設(shè)備、電信光纜、油氣管道和鐵路軌道的區(qū)域，溝通不協(xié)調(diào)甚至?xí)斐删薮蟮氖┕な鹿?，即使這樣，沒有溝通協(xié)調(diào)加大施工難度，對于施工方的防護措施提出了更高的要求。
3.3理念無法跟上新時代需求
長久以來，因為高速公路的設(shè)計方案一直遵循一套“功能齊全、安全可靠、經(jīng)濟耐用”的設(shè)計方式模板，很多施工單位不考慮實際需求，照搬照套之前的設(shè)計思路。這樣不僅沒有創(chuàng)新性的設(shè)計理念，對于“以人為本”的新思路也沒有完全采納，方案設(shè)計缺乏必要的人性化措施，設(shè)計周期壽命短，不能密切結(jié)合工程所在地的經(jīng)濟發(fā)展特點，缺乏靈活性、創(chuàng)新性和寬容性，這樣設(shè)計出來的方案往往欠缺對環(huán)境保護的考量，不能合理規(guī)劃綠地面積、收費站規(guī)模，服務(wù)區(qū)和線路的布設(shè)也往往存在嚴(yán)重缺陷。
4工作要點總結(jié)
通過對高速公路工程地質(zhì)勘察工作的主要內(nèi)容和常見問題進行分析，需要對出現(xiàn)的問題進行細致考慮并制定解決方案，總結(jié)的要點包括以下幾個方面。
4.1根據(jù)具體的地質(zhì)特點分段勘察
為了提高實際的勘察效果，施工單位在施工前需要詳細掌握當(dāng)?shù)氐缆饭こ探ㄔO(shè)的具體地質(zhì)情況，然后再根據(jù)地質(zhì)特點分類并分段進行勘察。首先安排專業(yè)人員查閱當(dāng)?shù)氐牡刂凡牧?，詢問?dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)管理人員，然后根據(jù)了解到的初步山區(qū)地質(zhì)條件，制定進一步的勘察計劃。在完善勘察計劃之后，對于勘察的每個環(huán)節(jié)都需要專業(yè)的工作人員完全依照勘察要求進行勘察工作，總結(jié)不同地質(zhì)特點的地段的地質(zhì)類型，分析并明確可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害，再將勘察結(jié)果進行總結(jié)，提高勘察效果。
4.2設(shè)計合理的勘察線路
為了降低施工的事故率，保障勘察和施工人員的人身安全，在勘察前需要設(shè)計合理的勘察路線。為了提高勘察的效率，需要設(shè)計人員提前設(shè)計一條安全并且合理的路線，這需要勘察施工人員對當(dāng)?shù)丨h(huán)境非常了解，并采用科學(xué)技術(shù)手段，分析地形地貌、天氣等因素，對工程的施工地址進行具體的地質(zhì)勘察工作。
4.3加強對勘察人員的管理
提高勘察工作人員的專業(yè)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)，加強人員的管理工作，因為勘察工作不僅危險，而且需要團隊協(xié)同，每個人都是團隊的一份子，只有加強管理工作，才能取得“1+1>2”的效果。
5總結(jié)
本文介紹目前高速公路線路施工項目中，不同地質(zhì)特點所對應(yīng)的不同勘察手段和方式，然后從這些施工內(nèi)容結(jié)合具體的施工案例，列舉了一些勘察工作中可能會出現(xiàn)的常見問題；通過對這些問題進行系統(tǒng)分析；總結(jié)了工作要點，并提出了一些建議。在具體施工時，需要勘察工作人員提高職業(yè)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)，結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境，設(shè)計合理線路，完善設(shè)計方案，微觀上對于細節(jié)問題要細致完善，宏觀上，對于施工要統(tǒng)籌規(guī)劃協(xié)調(diào)部署，對于項目要考慮長久收益，不能只關(guān)注于眼前。最重要的是，要有創(chuàng)新意識，以人為本，全面提高高速公路建設(shè)的安全性和可靠性。
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作者：毛一博 樊霏 單位：太原建材地質(zhì)工程勘察院有限公司