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摘要：地质勘察是公路设计、施工的重要依据，勘察设计要贯彻地质选线原则，突出重大地质病害对线路的制约，详查工点地质条件，加强敏感点监测。
关键词： 山区高速公路； 勘察； 设计； 施工； 运营 ；工程地质条件； 地质病害
中图分类号： U412 文献标识码： A
一、概述
由于国民经济的发展和路网完善的需求，高速公路逐步进入山区。高速公路由于其线形指标高，工程艰巨，投资巨大，对自然环境的破坏也非常严重。随着环境保护理念的日益深入人心，对于山区高速公路的勘察设计、施工运营等方面的环保要求也越来越高。山区公路环境载体主要是自然环境，也是地质环境。山区一般地形地质条件复杂，地质环境脆弱，地质灾害多发，高速公路的建设不可避免的要切坡、填沟、打洞（隧道），对地质环境造成严重破坏，处理不好还会诱发和加剧各种地质灾害，增加公路建设投资，影响工期，甚至给运营阶段带来严重的安全隐患。因此山区高速公路的环保主要是地质环境的保护和地质灾害的防治。
二、山区公路建设地质工作中存在的问题
2.1前期阶段
工可阶段对地质工作不够重视，地质遥感工作不做或精度不够，不能够贯彻地质选线的原则，导致选定的路线走廊带中地质病害多，处理难度大，给后期工作带来极大难度。初步设计阶段，由于路线方案调整较大，而工期紧张，因此很多勘察工作量作废，路线地质精度不够，部分工点缺少地质资料，给设计工作带来隐患，也使得施工图设计阶段路线方案有时发生较大调整。
施工图设计阶段不做或漏做重要工点的1：2000地质测绘，或虽做了但精度不够；对一些地质病害研究不深，导致对一些重要工点的勘察深度不够；对于路线地质调查深度不够，导致一些地质敏感点遗漏，在施工中出现地质病害。构造物勘察相对较细，而路基方面的勘察则往往较粗略。
2.2施工阶段
地质技术力量薄弱，岩土工程监测和监理不力，施工工序和方法不对，导致地质病害的加剧，甚至诱发地质病害。对工程地质特点认识不足，不能够及时预测和反馈地质病害，只能被动地等待地质病害的发生。
3.3运营阶段
地质工作目前还基本上是空白，无法保证山区高速公路的安全顺畅。
三、加强各阶段勘察工作管理的意义
3.1勘察设计阶段
地质条件是客观存在的，山区高速公路在自然地质环境中穿行，并对地质环境进行改造，应该认识地质规律，尊重地质规律，在设计中充分考虑地质因素，遵循地质原则，从源头上尽量减少山区高速公路对自然环境的破坏，并且为施工和运营提供良好的条件。主要应遵循以下原则：
a) 工可阶段――贯彻地质选线的原则
应尽可能详细地收集区域构造地质、岩石地层、水文地质、工程地质、地震地质、环境地质等方面的资料，利用遥感资料（卫片和航片），编制中比例尺（1：5万或1：10万）工程地质图和地质灾害（不良地质现象）分布图，图上标注大的地质构造(主要是断层)、重大的地质病害体，分析区域性的地质灾害发生条件，进行初步的地质灾害评估，配合路线方案设计，进行必要的现场踏勘和重点路段的调查，反复对比，优选出工程地质条件最好、地质灾害最少、工程建设对地质环境的不利影响最小的路线走廊带，真正贯彻地质选线的原则。
b) 初设阶段――突出重大地质病害对路线方案的制约
确定路线方案前应对沿线地质构造带、断层、岩石的层理情况、地质病害的分布及范围等，通过对遥感地质判释资料以及不同勘测阶段的勘探、调查资料的分析，研究路线通过方案并不断优化。对地质较为复杂地段还应注意在设线后诱发并加剧地质病害的可能性，谨慎的确定路线的线位和采取的工程措施。地质技术人员应配合路线设计师作好地质咨询工作，可以沿初步拟定的路线线位，进行全线踏勘，对重点工点进行地质调查，得出初拟线位沿线的基本工程地质情况，评估路线方案的可行性，发现重大不良地质地段或预测工后会出现难以治理的地質病害的路段要及时反馈信息，以便尽快调整路线线位。很多地质灾害（滑坡、泥石流等）由于植被覆盖、后期人工改造以及观察角度和范围有限等原因，在现场难以判断。通过遥感资料（如航片）可以从宏观上观察全貌，合理的解译，有利于对此类不良地质体的正确认识。必要时应增加技术设计阶段，对重大地质病害路段进行深入勘察，确定路线可行性。
c)施工图设计阶段――详查工点地质条件
本阶段应详查工点地质（桥位、隧道、深路堑、高填路堤、陡坡路堤、支挡构造物），进行重要工点1：2000地质测绘。采用调查、测绘、槽探、坑探、钻探、物探等综合勘察手段。查明场地岩土体组成、性质、分布以及风化层、不良地质、特殊性岩土等工程地质条件在路线纵横方向的变化。
除了详细的地质勘察工作之外，还要贯彻综合设计原则，在路线设计的各个阶段，对工程地质条件要有充分的了解，保证路线方案的科学性。对地质资料要充分利用，桥位、隧道、路线各有一套地质资料，但彼此经常脱节。比如当桥隧相连时，隧道勘察发现有不良地质现象，桥梁设计人员却不知道，还把桥台置于其上。因此加强各专业之间的交流沟通，互相学习。从事路线、隧道、桥梁设计的人员要尽量多地掌握一些基本的地质知识，以有利于对地质资料的合理使用。
d)施工阶段――遵循信息化施工、补充勘察、动态设计原则
由于地质条件的复杂性和勘察周期的制约，在设计阶段难以布置充分的勘察工作量，无法查清场地详细工程地质条件，在施工期间，可以进行补充勘察，如对岩溶发育区或岩性差异大的场地逐桩钻探，对原进场困难场地通过施工便道进场钻探。施工中发现新的地质问题也要补充勘察。应该把施工期间的勘察工作视作设计期间勘察工作的重要补充。
e)运营阶段――加强敏感点监测
山区高速公路运营期间也要高度重视地质工作。因为有些地质灾害的发生是一个长期的过程，应力释放或边坡的蠕变有些需要长达几年乃至十几年的时间，一次性治理有时并不能保证长治久安。因此对于一些在施工中出现病害的路段或重要工点要建立数据库，进行变形、位移和地下水的动态监测，定期巡查，建立防灾和预警系统，在雨季或洪水季节要加强对敏感点的监测。通过长期观测记录，还可以更深入的认识地质规律，分析地质病害的发生发展机理，预测发展趋势，发现有不利的趋势要及时采取措施。
四、正确认识地质工作的重要性和特殊性
由于岩土体的组成物质差异，更重要的是在岩土体内部分布有大量的不连续界面，把完整的岩土体分割成许多块体，总体为非均质体，在应力的传递上非常复杂，因此岩土工程属于非线性科学。现有的岩石力学、土力学、岩体力学等均难以准确的描述岩土体实际的力学本构关系。地质灾害的发生除了其本身的因素外，还受到许多外界的因素影响，十分复杂。因此，对于岩土工程的分析计算只能是半定量的，在很大程度上受分析者经验的制约。对于已经存在的滑坡、崩塌、泥石流等地质病害，其周界相对清楚，各种勘察设计技术规范较完备，认识起来相对容易。最难的是对于现状稳定的高边坡，预测其人工开挖后的稳定性。对于其地质构造的分析，地质－力学模型的建立，稳定计算分析都十分困难。勘察深度难以保证，稳定性计算方法不够科学，边坡设计时也有其不合理之处，如一般都只给出最终的边坡坡率和边界，各种边坡加固设计也是针对最终边坡的，各种分析计算也是以最终边坡为约束条件的。这样即使地质条件清楚，分析计算合理，设计稳妥，施工严格遵循规范和设计要求，也往往会出现难以预料的地质病害。其中一个重要原因是未对开挖过程中的各种边坡条件进行分析计算，虽然按最终边坡条件计算是稳定的，但不能够保证任意开挖条件下边坡都是稳定的。因此对于从事边坡设计的岩土工程师而言，应该对于边坡开挖过程中的多种控制性断面稳定性进行计算，提供合理的开挖步骤和各种稳定的开挖断面，并对不稳定的中间边坡提出临时性的工程加固措施，以保证边坡的稳定开挖。
五、结束语
地质环境保护和地质灾害防治是山区高速公路建设成败的关键，为此必须重视地质工作。（1）业主要认识到，前期的地质工作一定要认真细致，勘察设计阶段多花些钱和时间，尽量详细地查明地质条件，避免地质隐患，对于施工来说会节约大量的投资和工期。（2）设计阶段的地质勘察工作必须加强，要达到必要的深度。（3）施工单位要加强地质技术力量，业主单位也要增加地质技术人员，岩土工程监理工作要加强。（4）运营阶段的岩土工程监测工作必须重视。（5）单纯依靠前期地质工作对地质客观规律和地质环境的认识是不够的，在设计施工运营的全过程中要不断的加强地质工作。（6）由于地质条件的复杂性，虽然进行了前期地质勘察工作，在施工和运营中出现地质病害也是正常的。（7）设计阶段深入细致的地质工作可以确保施工时不出现大的地质病害，施工阶段的细致的地质工作可以确保运营期间不出现大的地质病害。（8）公路勘察设计、施工、建设及运营管理单位一般岩土工程技术力量相对薄弱，应加强人才培养，适应山区高等级公路建设的需要。
参考文献：
[1] 霍明．建设生态公路考虑的几个问题．见：中交第一公路勘察设计研究院 公路勘察设计技术论文集．西安：陕西人民出版社，2002．1-8
[2] 孔祥金．当今山区公路边坡治理新技术．见：中交第一公路勘察设计研究院 公路勘察设计技术论文集．西安：陕西人民出版社，2002．226-229
[3]崔建恒，单永森．西部公路建设中环境工程地质问题的思考．见：中交第一公路勘察设计研究院 公路勘察设计技术论文集．西安：陕西人民出版社，2002．230-235
关键词： 山区高速公路； 勘察； 设计； 施工； 运营 ；工程地质条件； 地质病害
中图分类号： U412 文献标识码： A
一、概述
由于国民经济的发展和路网完善的需求，高速公路逐步进入山区。高速公路由于其线形指标高，工程艰巨，投资巨大，对自然环境的破坏也非常严重。随着环境保护理念的日益深入人心，对于山区高速公路的勘察设计、施工运营等方面的环保要求也越来越高。山区公路环境载体主要是自然环境，也是地质环境。山区一般地形地质条件复杂，地质环境脆弱，地质灾害多发，高速公路的建设不可避免的要切坡、填沟、打洞（隧道），对地质环境造成严重破坏，处理不好还会诱发和加剧各种地质灾害，增加公路建设投资，影响工期，甚至给运营阶段带来严重的安全隐患。因此山区高速公路的环保主要是地质环境的保护和地质灾害的防治。
二、山区公路建设地质工作中存在的问题
2.1前期阶段
工可阶段对地质工作不够重视，地质遥感工作不做或精度不够，不能够贯彻地质选线的原则，导致选定的路线走廊带中地质病害多，处理难度大，给后期工作带来极大难度。初步设计阶段，由于路线方案调整较大，而工期紧张，因此很多勘察工作量作废，路线地质精度不够，部分工点缺少地质资料，给设计工作带来隐患，也使得施工图设计阶段路线方案有时发生较大调整。
施工图设计阶段不做或漏做重要工点的1：2000地质测绘，或虽做了但精度不够；对一些地质病害研究不深，导致对一些重要工点的勘察深度不够；对于路线地质调查深度不够，导致一些地质敏感点遗漏，在施工中出现地质病害。构造物勘察相对较细，而路基方面的勘察则往往较粗略。
2.2施工阶段
地质技术力量薄弱，岩土工程监测和监理不力，施工工序和方法不对，导致地质病害的加剧，甚至诱发地质病害。对工程地质特点认识不足，不能够及时预测和反馈地质病害，只能被动地等待地质病害的发生。
3.3运营阶段
地质工作目前还基本上是空白，无法保证山区高速公路的安全顺畅。
三、加强各阶段勘察工作管理的意义
3.1勘察设计阶段
地质条件是客观存在的，山区高速公路在自然地质环境中穿行，并对地质环境进行改造，应该认识地质规律，尊重地质规律，在设计中充分考虑地质因素，遵循地质原则，从源头上尽量减少山区高速公路对自然环境的破坏，并且为施工和运营提供良好的条件。主要应遵循以下原则：
a) 工可阶段――贯彻地质选线的原则
应尽可能详细地收集区域构造地质、岩石地层、水文地质、工程地质、地震地质、环境地质等方面的资料，利用遥感资料（卫片和航片），编制中比例尺（1：5万或1：10万）工程地质图和地质灾害（不良地质现象）分布图，图上标注大的地质构造(主要是断层)、重大的地质病害体，分析区域性的地质灾害发生条件，进行初步的地质灾害评估，配合路线方案设计，进行必要的现场踏勘和重点路段的调查，反复对比，优选出工程地质条件最好、地质灾害最少、工程建设对地质环境的不利影响最小的路线走廊带，真正贯彻地质选线的原则。
b) 初设阶段――突出重大地质病害对路线方案的制约
确定路线方案前应对沿线地质构造带、断层、岩石的层理情况、地质病害的分布及范围等，通过对遥感地质判释资料以及不同勘测阶段的勘探、调查资料的分析，研究路线通过方案并不断优化。对地质较为复杂地段还应注意在设线后诱发并加剧地质病害的可能性，谨慎的确定路线的线位和采取的工程措施。地质技术人员应配合路线设计师作好地质咨询工作，可以沿初步拟定的路线线位，进行全线踏勘，对重点工点进行地质调查，得出初拟线位沿线的基本工程地质情况，评估路线方案的可行性，发现重大不良地质地段或预测工后会出现难以治理的地質病害的路段要及时反馈信息，以便尽快调整路线线位。很多地质灾害（滑坡、泥石流等）由于植被覆盖、后期人工改造以及观察角度和范围有限等原因，在现场难以判断。通过遥感资料（如航片）可以从宏观上观察全貌，合理的解译，有利于对此类不良地质体的正确认识。必要时应增加技术设计阶段，对重大地质病害路段进行深入勘察，确定路线可行性。
c)施工图设计阶段――详查工点地质条件
本阶段应详查工点地质（桥位、隧道、深路堑、高填路堤、陡坡路堤、支挡构造物），进行重要工点1：2000地质测绘。采用调查、测绘、槽探、坑探、钻探、物探等综合勘察手段。查明场地岩土体组成、性质、分布以及风化层、不良地质、特殊性岩土等工程地质条件在路线纵横方向的变化。
除了详细的地质勘察工作之外，还要贯彻综合设计原则，在路线设计的各个阶段，对工程地质条件要有充分的了解，保证路线方案的科学性。对地质资料要充分利用，桥位、隧道、路线各有一套地质资料，但彼此经常脱节。比如当桥隧相连时，隧道勘察发现有不良地质现象，桥梁设计人员却不知道，还把桥台置于其上。因此加强各专业之间的交流沟通，互相学习。从事路线、隧道、桥梁设计的人员要尽量多地掌握一些基本的地质知识，以有利于对地质资料的合理使用。
d)施工阶段――遵循信息化施工、补充勘察、动态设计原则
由于地质条件的复杂性和勘察周期的制约，在设计阶段难以布置充分的勘察工作量，无法查清场地详细工程地质条件，在施工期间，可以进行补充勘察，如对岩溶发育区或岩性差异大的场地逐桩钻探，对原进场困难场地通过施工便道进场钻探。施工中发现新的地质问题也要补充勘察。应该把施工期间的勘察工作视作设计期间勘察工作的重要补充。
e)运营阶段――加强敏感点监测
山区高速公路运营期间也要高度重视地质工作。因为有些地质灾害的发生是一个长期的过程，应力释放或边坡的蠕变有些需要长达几年乃至十几年的时间，一次性治理有时并不能保证长治久安。因此对于一些在施工中出现病害的路段或重要工点要建立数据库，进行变形、位移和地下水的动态监测，定期巡查，建立防灾和预警系统，在雨季或洪水季节要加强对敏感点的监测。通过长期观测记录，还可以更深入的认识地质规律，分析地质病害的发生发展机理，预测发展趋势，发现有不利的趋势要及时采取措施。
四、正确认识地质工作的重要性和特殊性
由于岩土体的组成物质差异，更重要的是在岩土体内部分布有大量的不连续界面，把完整的岩土体分割成许多块体，总体为非均质体，在应力的传递上非常复杂，因此岩土工程属于非线性科学。现有的岩石力学、土力学、岩体力学等均难以准确的描述岩土体实际的力学本构关系。地质灾害的发生除了其本身的因素外，还受到许多外界的因素影响，十分复杂。因此，对于岩土工程的分析计算只能是半定量的，在很大程度上受分析者经验的制约。对于已经存在的滑坡、崩塌、泥石流等地质病害，其周界相对清楚，各种勘察设计技术规范较完备，认识起来相对容易。最难的是对于现状稳定的高边坡，预测其人工开挖后的稳定性。对于其地质构造的分析，地质－力学模型的建立，稳定计算分析都十分困难。勘察深度难以保证，稳定性计算方法不够科学，边坡设计时也有其不合理之处，如一般都只给出最终的边坡坡率和边界，各种边坡加固设计也是针对最终边坡的，各种分析计算也是以最终边坡为约束条件的。这样即使地质条件清楚，分析计算合理，设计稳妥，施工严格遵循规范和设计要求，也往往会出现难以预料的地质病害。其中一个重要原因是未对开挖过程中的各种边坡条件进行分析计算，虽然按最终边坡条件计算是稳定的，但不能够保证任意开挖条件下边坡都是稳定的。因此对于从事边坡设计的岩土工程师而言，应该对于边坡开挖过程中的多种控制性断面稳定性进行计算，提供合理的开挖步骤和各种稳定的开挖断面，并对不稳定的中间边坡提出临时性的工程加固措施，以保证边坡的稳定开挖。
五、结束语
地质环境保护和地质灾害防治是山区高速公路建设成败的关键，为此必须重视地质工作。（1）业主要认识到，前期的地质工作一定要认真细致，勘察设计阶段多花些钱和时间，尽量详细地查明地质条件，避免地质隐患，对于施工来说会节约大量的投资和工期。（2）设计阶段的地质勘察工作必须加强，要达到必要的深度。（3）施工单位要加强地质技术力量，业主单位也要增加地质技术人员，岩土工程监理工作要加强。（4）运营阶段的岩土工程监测工作必须重视。（5）单纯依靠前期地质工作对地质客观规律和地质环境的认识是不够的，在设计施工运营的全过程中要不断的加强地质工作。（6）由于地质条件的复杂性，虽然进行了前期地质勘察工作，在施工和运营中出现地质病害也是正常的。（7）设计阶段深入细致的地质工作可以确保施工时不出现大的地质病害，施工阶段的细致的地质工作可以确保运营期间不出现大的地质病害。（8）公路勘察设计、施工、建设及运营管理单位一般岩土工程技术力量相对薄弱，应加强人才培养，适应山区高等级公路建设的需要。
参考文献：
[1] 霍明．建设生态公路考虑的几个问题．见：中交第一公路勘察设计研究院 公路勘察设计技术论文集．西安：陕西人民出版社，2002．1-8
[2] 孔祥金．当今山区公路边坡治理新技术．见：中交第一公路勘察设计研究院 公路勘察设计技术论文集．西安：陕西人民出版社，2002．226-229
[3]崔建恒，单永森．西部公路建设中环境工程地质问题的思考．见：中交第一公路勘察设计研究院 公路勘察设计技术论文集．西安：陕西人民出版社，2002．230-235