艾桂根

（广东核力工程勘察院，广州，510800）

1 引言

随着我国公路建设发展，高速公路向山区延伸，山区高速公路所占比例将越来越大。我国山区地形条件困难，地质构造复杂，地质环境脆弱，地质病害多。山区高速公路建设特点是桥隧多、路基高陡边坡多、规模与投资大，同时对生态环境的影响也大。公路工程地质勘察项目呈线状分布，线路长，同一项目往往跨越多种地形地貌和地质构造单元，途径多种不良地质和特殊岩土。再加上现在很多项目的勘察设计工期都非常紧张，往往容易导致个别环节出现纰漏或者失误，对勘察基础性工作重视不够，导致勘察深度及质量不足，在施工中暴露出很多地质问题。工程地质勘察（ engineering geological investigation） 就是研究、评价建设场地的工程地质条件所进行的地质测绘、勘探、室内实验、原位测试等工作的统称，为工程建设的规划、设计、施工提供必要的依据及参数。岩土与建设相互依存、相互制约，因此研究高速公路工程勘察中目前存在的问题，对公路交通建设具有重要的实际意义。

2山区高速公路工程地质勘察工作中存在的主要问题

2.1工期紧、任务重、外委多

勘察工作任务重、时间紧迫，承包单位就委托外单位进行，设计与勘察分离，技术与劳务分离。由于现在很多项目的勘察设计工期都非常紧张，我们目前的建设速度，确确实实在加快，再加上我们程序不是很完善，边做预可、工可、初步设计、施工图，几乎是四个环节齐头并进，加上时间周期不够，往往容易导致个别环节出现纰漏或者失误，有这方面的风险和可能性。如何在很短的时间内达到尽可能高的勘察精度，的确是一个难题。为抢时间，现在地质勘察工作很大一部分外委出去，全线人员设备上了很多，但对山区高速公路勘察要求又不甚清楚，只求进度，片面追求经济效益，不求质量。工作量能少就少，能省就省，勘察方法手段能简单就简单。因此，勘察成果质量不高，错误不少。

2.2勘察方案的不合理、勘察工作针对性不强。

在山区高速公路工程地质勘察中，大多工程地质勘察项目虽然制定了勘察大纲，但多数勘察方案简单，未能针对项目的工程地质条件和工程的特点，对项目工程地质勘察进行详细规划。所采用的勘察方法时有不得当或欠缺的地方，收集设计资料不充分，不了解工程内容与特点，勘察方案针对性不强，工作无的放矢，带一定盲目性。如桥梁钻孔布置未考虑山区地质条件的复杂性，钻孔数量偏少，钻孔位置不合理；高边坡勘察中对横断面的地质条件变化考虑不足，地质条件未勘察清楚，导致施工中高边坡加固设计变更过多；对活动性断层勘察欠缺；隧道勘察中水文测试欠缺，如收税试验、压水试验、测流等。部分勘察单位习惯于等同“打钻”即“钻探、取样打标贯、提承载力”的模式，显然不能适应山区高速公路工程地质勘察工作要求。勘察对象包括桥梁、涵洞通道、隧道、高边坡、高路堤、软基、不良地质、构造结构面情况，并提供抗剪、抗滑等物理力学性质指标。如隧道勘察，对洞身关键要查明围岩级别，提承载意义不大，但对洞门墙及明洞，则应提地基承载力。隧道进、出口是勘察的重点地段，在该地段上覆岩土层比较薄，风化相对强裂，不少工程实例反映，进、出口处施工时经常发生塌方或周围山体滑坡等不良地质问题，对此应引起特别的注意。钻探时应在隧道围岩及上覆不同深度采取岩样，进行抗压、抗拉，抗剪、重度以及动参数等项目的试验，为洞室稳定性计算和支护提供依据。

2.3忽视工程地质调绘先行指导作用

应该重视和加强地质工作，地质工作应贯穿于设计、施工和运营的全过程。对地质现象和规律的认识是由面到线、由线到点、由表及里、由粗到细、由宏观到微观，逐步深入的，根据不同阶段应采取不同的方法和手段。特别是工程地质调绘工作的先期介入所得成果对后期勘探工作量的布置和设计以及工程地质条件的掌握有针对性的先行指导作用。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。

有的根本没有进行地质调查或深度不到，没有按比例尺定地质调绘路线及地质点。特别是在地质选线过程中，应该考虑尽可能的避免大的工程地质病害，一个是关于岸坡不稳定的因素，还有一个滑坡的问题，在设计过程当中尽可能的避免，否则到后来造成滑坡处理和边坡处理是工程变更中最大的问题，对路基边坡的处理和桥梁以及个别路段的岸坡稳定上花了大量的投资，这也是影响我们建设工期和导致业主对勘察设计单位一些负面不良影响的最要命的一个控制点，所以在设计阶段要尽可能的避免掉处理掉。

2.4忽视综合物探的应用

综合物探是地质勘察的一种重要勘察技术和手段，它可与其他勘察方法相互验证并更有针对性地指导勘察工作。实际上，常规地质钻探是以点带（线）面的，带有按正常地质变化规律推断地质成果的倾向，当地质条件发生突变时，钻孔就成为一孔之见了，据其揭露地质情况作出的推断就未必准确，这时就需要物探法来辅助探明。物探法具有能够探明线面的特点，它能克服地质钻孔一孔之见的弊端，采用适当的物探方法，就能及时发现不良地质隐患，防止工程项目到实施阶段才暴露地质隐患，到那时就需要投入巨资去处理了。物探法可节省费用体现在因勘察手段不全面（未采用物探法辅助）、未能及时查明影响路线安全的重大地质隐患而造成事后巨大的处理费用。当然，物探法的选用应具针对性，注重勘探效果。首先要明确探明对象的物性差异条件是否明显，只有存在明显的物性差异才能使用物探方法。此外，还要采用有针对性的物探手段。如对深埋隧道，若采用常用的地震法，对微风化界面以下如存在软弱带是无法穿透的；可控源大地音频电磁测深法则可探明隧道围岩洞身范围的软弱带或充水情况。

2.5手段单一，工艺落后

在勘察中，对滑坡和地质病害的勘察混同一般勘察，采用钻探单一方法，工艺落后，不能把一些重要的地质现象查清。例如岩层中的软弱夹层、断层破碎带、滑坡中的滑动带不能揭示出来，给分析、判断地质病害造成误导，甚至作出错误的结论。如隧道勘探未采用双管单动钻进，无法判断RQD，钻探工艺和技术不过硬，岩石取心率低，钻孔水文地质试验数据不足，对边坡勘察无法判断滑动面，无法取得可信的各种力学参数。

2.6勘察深度不够，定性的分析太多，定量成果不足

山区高速公路地质工作仍停留在简单的工程地质勘察阶段，对岩土工程，结构设计等知之不多，勘察报告描述较笼统，多是一些定性的描述，设计与施工人员难于采纳，甚至无法利用。如在深路堑勘察中常见地质报告中未能进行稳定性分析，所推荐的处理方案及措施建议较笼统，设计人员无法利用；或虽也进行了稳定性分析，但未利用设计拟采用的坡率进行稳定性分析。，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。例如对于高速公路有坡高小于20m的一般边坡，有些没有进行岩土分类，也未进行稳定性评价，这就给设计带来了盲目性。物探手段与其他勘探手段的互相校核精度不够等；又如桥基勘察中，对终孔深度把握不准。未能根据桥梁荷载要求及可能采取的基础型式确定钻孔深度。因此要么钻孔钻深了，浪费大量财力和时间，要么钻浅了，不能满足桩基对钻孔深度的要求。对隧道围岩分级往往定性较多，缺乏依据或依据不充分，甚至凭“拍脑袋”，缺乏定量分析，造成施工时与勘察资料差别很大，设计变更较多。又如山岭隧道纵横剖面布置不合理，围岩级别划分与实际情况出入较大，断层构造和地下水均未查清，造成隧道掘进到断层位置时，大量涌水，被迫停工，严重影响施工进度。

地质调绘工作认为只在工可及初步设计阶段，施工图阶段往往被忽视。对重要工点（桥位、隧道、深路堑、高填路堤、陡坡路堤、支挡构造物）1：2000地质调绘往往未引起重视，对场地岩土体组成、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查不清，影响设计与施工。以前对于桥位和隧道等构造物工点地质勘察较为重视，但是对于深路堑和陡路堤、斜坡路堤、支挡构造物等路基方面的工点，特别是高边坡和不良地质体的勘察和预测被忽视。另外对于筑路材料料场和弃土场的勘察未引起重视。

在近期几个项目的审查中发现，重要工点的地质勘察深度不足，地质勘探手段单一、钻孔数量较少。本来每个桥墩都应钻孔，但在有些项目，一座多跨桥却只有几个钻孔或隔墩布孔，导致桥型方案选择不合理，桥梁跨径布设及桩基设计不合理。山岭隧道勘察设计深度不足，施工单位在掘进过程中发现地质与设计文件的地质状况差别很大，不得不停工再找施工方案，影响工期，造成工程投资增加。有些项目地勘工作进度相对设计进度滞后，沿线地质调查深度不够，外业勘察基础资料不够准确，这些问题使得设计数据与地勘资料脱节，直接影响到设计质量，有的甚至是整个方案的调整改变。

2.7资料的综合分析重视不够

山区高速公路工程地质条件的复杂性，决定必须采取收集资料、地质调绘、钻探、原位测试、综合物探、室内试验等多种方法手段进行，必须综合整理和分析研究各方面资料和成果，才能对线路的工程地质条件、场地及构造物的稳定性、适宜性作出准确的评价，为工程设计和施工提供可靠的地质依据。但以往勘察过程中仅注重点，不注意面，对整个场地的稳定性、适宜性及岩土的均匀性缺乏整体及全面认识。就孔论孔，低水平钻探。不认识地质规律。单个勘探点具有片面性，不同人认识水平的得出不准确的结论。对原始资料、收集的第一手资料缺乏全面分析，综合研究。得出岩土物理力学参数不恰当，从而影响设计，造成因参数不当出现质量隐患。如有的技术人员往往被忽视包括地层的统一对比，对照原位测试和土工试验资料，校正现场地质编录。从而出现野外定名与试验资料相矛盾，鉴定砂土的状态与原位测试和试验资料相矛盾。复核、检查和分析整理野外记录、岩土试验资料，对比前人的经验和成果，按现行规范、标准合理划分岩土层，编制分层统计表，进行数理统计。地基岩土的分层恰当与否，直接关系到评价的正确性和准确性。在正确划分出工程地质层后，编制分层统计表。最后，进行分层试验资料的数理统计，查算分层承载力。

关于结构安全度里对基础承载能力的采用，山区高速公路和其他工程，地质地形条件变化非常复杂，特别是构造物涵洞基础承载能力，不是承载能力达不到，而存在问题是承载能力不均匀，造成地基的变形和沉降不均匀，发生的工程事故和工程损失比较大。

公路工程地质勘察技术上不仅要解决地基的问题，更主要的是环境地质方面的问题；勘察手段除常规的钻探外，还必须结合物探、地质调绘等方法，进行综合分析评价，以客观反映实际情况，为设计施工提供准确合理的数据方案。

2.8 设计中地质技术力量相对薄弱，缺乏经验

设计对地质条件和工程具体特点掌握不足，勘察工作量的布置及勘察方法的选用，缺乏具体工程特点和具体地质条件，盲目机械地套用规程规范原则布置工作量。均匀布孔，没有针对性。这样导致在勘察过程中出现很多问题，该要布孔的地方反而没布，无法查明工程地质条件。导致设计线位及工点的频繁调整和变更，钻机多次进场。如福建永春至永定高速公路泉州段隧道比例占30%以上，布置在洞身部位所有钻孔均布在断裂带的下盘和远离构造破碎带，无法对构造进行验证和查明，显然没有充分利用地质资料。

设计缺乏经验，过于保守。为了安全起见，在边坡工程中，不必加固的，为了保险而进行加固。例如一些高陡边坡比较稳定，但边坡防护设计中仍然采用锚索框架和锚杆框架。某高速公路边坡高度不一，岩土结构不一等，有坡高小于20m的一般边坡几十处，统一采用锚杆框拱型护面标准图，显然没有针对性，也就不科学、不合理。

施工中存在的问题施工单位普遍缺乏岩土工程技术人员，不能识别地质病害，也就不能及时反馈地质病害信息，只能任其发展，导致灾害加剧，还可能诱发大的地质病害，这一种被动等待，非常有害。

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。

3 处理对策

3.1 作好事前策划，制定详细的勘察方案

在目前这种时间要求紧、任务重的情况下，做好项目策划是保证又好又快完成项目的前提。项目策划是一种具有建设性、逻辑性的思维过程，总的目的就是把所有可能影响决策的决定总结起来，对未来起到指导和控制作用，最终借以达到方案目标。勘察工作是由实践到认识再到实践的反复、提高的过程。在这一过程中，应不断提出问题，研究方案，确定方案，才能使勘察水平得以提高。重视方案研究工作，会促使技术人员考虑问题的角度更全面、所确定的方法与方案也更合理，自然也就避免了因方案不断变更而造成的返工现象。要做好任何一件事都必须事先进行策划，我们的勘察工作也不例外。要做好勘察项目的策划工作，建议考虑以下几点：

①认真研究工可及投标文件，摸清工作难点、重点。接到任务后，应及时组织相关人员认真学习和研究项目的工可文件、投标文件。做到从点到线到面地全面掌握项目情况，包括设计标准的确定、重要路段的线位、工程地质的复杂性、特殊构造物的型式、位置等。根据项目自身特点，确定不同设计阶段的勘察工作重点与难点，为下一步的工作打好基础。

②根据工作重点、难点、工期等情况制定详细勘察方案。掌握了项目任务的特点后，就可依据设计周期、工作重点、难点配备相关技术管理人员，制定周密的工作计划。从勘察的重点难点出发，充分与相关专业的技术人员进行沟通。作好勘察前、勘察中的技术指导。避免后期在技术难点上走弯路，影响进度与质量。

③建议重大项目应召开准备工作讨论会。要按期保质保量完成项目勘察任务，前期的准备工作非常重要，项目负责人、技术负责人及各专业分项负责人应根据自己掌握的外部信息、日常的管理知识、勘察经验，对项目的工作计划进行认真讨论，提前发现问题，找出应对措施，为项目的顺利完成奠定基础。

3.2 加强培训和技术交底

技术交底是工程勘察的重要程序，是工程勘察技术管理的重要内容。勘察水平要提高，勘察单位要深化勘察，优化勘察，使勘察切合工程实际，便于实施，且安全可行。要加强现场管理和技术交底工作，特别要加强涉及质量与技术的关键工序，关键部位的交底。有针对性地开展勘察作业人员技能培训，使之掌握正确的操作技能和勘察技术，落实勘察技术交底制度，切实做到层层交底，确保工程质量。技术交底要细致全面，讲求实效，要交到基层施工班组、各专业组，各分部、分项工程、关键工序、专项方案实施前进行技术交底，并形成技术交底纪要，对分级技术交底工作进行检查，监督技术交底落实情况。

3.3 重视基础地质工作和综合方法的应用

提前安排工程地质调绘，山区公路地质选线是一个非常重要因素，在纸上定线时如果有走廊带的1：1万的工程地质调绘图，这对提高设计质量，节约工程费用有着重要意义。因此，建议象提前安排测量控制一样，提前安排地质调绘绘工作，对于提高设计质量、加快进度、提高设计水平、节约成本非常重要。综合勘探是山区高速公路勘察要跳出平原微丘的勘察理念，单一的地质钻孔和原位测试手段已不适合山区高速公路勘察，实践中特别是要注重前期工作阶段的地质遥感（Rs），并要注意随着勘察阶段的深入，做好相应比例尺的地质填图调绘工作，这两项工作对各阶段勘察手段、方法的选用有着直接的指导作用，且直接影响工程勘察成本。

3.4 建立设计与勘察互动机制，加强沟通和交流，推行主动勘察

在工程勘察项目中，我们本着以诚信为主，按照行业规范严格要求自己，遵守法规，与业主经常相互沟通、密切配合，设计施工出优质的工程项目。并实行全面动态化管理，建立勘察与设计互动机制，提前介入，主动勘察，建立运行有效的质量管理体系。

勘察工作能够及时准确地为设计和施工单位提供设计依据及施工参数，体现了勘察为设计、施工服务的宗旨，也体现了勘察工作向岩土工程施工转化的必要性和必然性。多与设计上沟通，使得完全了解设计意图，设计上所关心的问题，为野外勘察的重点和提交成果报告打好基础。

对设计勘察方法和工作量的布置是否合理，是否满足相关规程规范要求，对勘察工作的重点和技术难点提出意见和建议；在勘察过程中根据初步成果需增加工作量或调整勘察方法提出建议。变被动接受为主动勘察，并参与设计勘察工作量的布置。建立各专业之间的衔接制度，项目负责人和各专业人员按照职责分工各负其责，在完成职责范围内工作的同时，要主动与下一环节或后续工作进行沟通衔接，做好协作配合，互联互动，以利于保证勘察质量，加快工作进度。

3.5 推行工程地质勘察监理机制

咨询审查单位在勘察设计过程进行动态咨询审查，对地勘外业进行有效控制，对地勘资料要专门进行审查，对设计勘察质量进行监督检查，使勘察设计工作和咨询审查工作有机结合，形成合力，更有效地确保勘察设计质量和控制投资。

3.6 开展山区高速公路动态设计与信息化施工

目前山区高速公路建设是勘测、设计、施工三步曲。由于山区地质复杂、地质病害多的客观现实，在滑坡和高陡边坡病害治理实践中，开展了预设计(地勘资料)、高陡边坡地质病害调查评估和防护加固工程方案。在施工过程中根据地质条件的信息资料，设计跟踪进行动态设计，调整修改，完善优化，然后进行施工。在隧道工程中，根据围岩级别的变化和不良的地质情况调整原设计，指导施工。

山区高速公路建设开展动态设计与信息化施工，是施工阶段必须遵循的一个重要原则，这也是适应山区高速公路桥隧多、地质构造复杂等特点的客观要求。因此，山区高速公路的建设、设计、施工、监理等单位必须提高对动态设计与信息化施工重要意义的认识，摆正位置，切实作好动态设计与信息化施工，排除安全隐患、保证工程安全。通过动态设计与信息化施工可以获悉前期勘察中不能测知的重要地质病害信息，弥补勘察不足而且可以节省勘察费用。如遵毕高速公路第五合同段龙阱特大桥4、6号墩桩基，在挖孔或者钻孔施工过程中，发现桩基持力层存在软弱夹层、溶洞等不良现象，根据地质病害，及时调整桩长，保证桩基落于持力层或嵌岩，满足了工程设计要求，排除了安全隐患。山区高速公路边坡、隧道工程多，特别是高陡边坡开挖后，把坡体的岩土成分、结构揭示得非常清楚，隧道工程洞身掘进过程中把地层、构造、水文工程地质病害条件也揭露得非常清楚。这些地质资料是非常重要的，为动态设计提供了大量的、可靠的信息，是前期勘察中不能获得的，弥补了勘察不足，而且还节省了勘察费用。

另外，由于地质条件的复杂性和勘察周期的制约，有些复杂场地(岩溶、破碎带、岩性纵横向差异大的地区)或地形困难场地(陡坡、鱼塘等)在设计阶段难以布置充分的勘察工作量，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。施工中发现新的地质问题也要补充勘察，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。下载本文