研究高速公路工程中地质勘察工作要点

武永明

(山西省交通规划勘察设计院有限公司，山西 太原 030006)

1 高速公路地质勘察一般要求

(1)在全线范围内做好地质调绘，在调绘范围方面，需要和路线方案做好对比，并应保证与工程设计提出的要求完全相符，另外，观测点实际布置情况和密度大小都要满足规范提出的要求，不同观测点所在位置的定位精度应能达到工程相对应的要求。

(2)对勘探点实施布设时，要对微地貌情况及其变化进行充分考虑，所有类型的地貌单元均应进行勘探点的布设，并在地貌可能出现突变和异常的位置，和对工程质量有较大影响的位置需要对勘探点进行适当加密。

(3)将勘探的重点放在不良地质分布和特殊岩土上，在地质条件较为简单的段落，应按照一定间距进行勘探点的布设。

(4)在地质条件较为简单的段落进行勘探时，需以简便方式为主，如触探、挖探与钻探，而在地质条件较为复杂的段落，以综合物探为宜，并根据实际情况辅以钻探。

(5)对于技术性钻孔，需将其布设在有代表性与特殊性的位置，对于技术性钻孔，其按照50%严格控制，并优先考虑交互布设的方式。除此之外，针对技术性钻孔，还需要采取有效措施保证岩芯的采取率，特别是复杂岩土层，如软质岩土、破碎岩层。

(6)测试中应根据具体地质单元选择有代表性位置开展，用于确定沿线范围内不同土石的基本性质及特性。

(7)不同的勘探点往往要实现不同目标，对不同的分项工程予以统计，列出包含位置和工作量等在内的内容，然后给出合理化工程建议。

2 高速公路地质勘察要点

2.1 路基初勘

(1)在一般路基中，初勘要确定地基和边坡能否保持稳定，同时要和路线对应的地质图做到一同绘制。根据具体复杂情况对勘探点进行布设，多数情况下应布设在特征点上，间隔距离一般按照200～500 m的范围控制。测试点主要布设于土质段落，其数量按照勘探点数量的50%控制，在野外鉴别的基础上做好各项常规试验，包括物理试验、水理试验、化学性质试验。

(2)在高路堤中，初勘的目的是查明荷载持续作用影响下，地基可能出现的滑移与沉降现象，并确定地基能否保持稳定，主要是对不同地层所在位置、层厚及土体类型等进行全面调查和分析。除此之外，还应确定承载力与抗剪强度等重要指标，最终对路基在受到附加荷载持续作用后能否保持稳定进行判定。对地质平面图进行测绘，得到路线平面图，其精度需按1∶2 000严格控制。对控制横断面进行测绘，其间隔距离按200～500 m控制，每个工段上要有2个以上断面，在每个断面上还要有2个以上勘探点。

(3)在坡度为1∶2以上的陡坡段，需查明是否会产生滑动，并对覆盖层具体层位、厚度、土体类型、基岩具体倾斜度、岩性产状、风化强度、地表水情况、地下水情况，最终确定相应的抗滑指标与抗剪指标。

(4)对于边坡超过20 m的深路堑，以及需要处理的危险边坡，应通过细致的调查明确软弱结构面是否存在滑动的危险，并对边坡稳定性进行判断。调查开挖边坡揭露的岩土层与软弱结构面整体滑动稳定性、边坡体的岩土体具体构成、不同层位岩土界面坡度与倾向、风化程度、边坡上各层位的厚度、边坡岩层的具体层位与厚度，此外还需对地形地貌及水文地质做详细调查，特别是地下水具体埋深和渗水等状况。

(5)在支挡工程路段中，需探明是否有下卧层存在，当存在下卧层时，还要对其具体分布状况予以调查。对承重地基当中处于不同层位的地质构造、物理力学指标与水文地质条件等做全面调查，以此为依据选定最佳工程方案。

(6)在河岸防护工程中，需对岸坡的地质情况、水力特征和冲淤变化规律等进行调查，确定地层条件、岩土构成和各项物理力学指标，最终确定具体的工程范围。

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(7)在改河工程中，需对原河道中的水流情况、水力、冲刷等进行调查，确定改移河段对应的地形地貌条件和水文地质条件，在完成改移工程之后，需对河岸两侧与下游实际冲刷情况进行预测，进而通过分析确定是否需要采取防护工程。

2.2 桥梁勘察

(1)重点对桥梁的台、墩地基覆盖层厚度与承载力、基岩埋深、风化程度与承载力进行勘察。

(2)绘制桥梁的轴线和墩台轴线地质纵断图，其比例和路基的横断面完全相同。

(3)每条轴线都要有一个以上勘探点，包括露头、挖探、钻探、触探与物探。

(4)测试主要采用钻探、露头与挖探的方法进行，既可目测，也可进行原位测试。

2.3 不良地质勘察

(1)滑坡

①和路线或工程方案有一定关联的滑坡必须提供专门的勘察报告，处于路线走廊中的滑坡，应认真做好调绘，在必要的情况下还应开展物探。

②查明滑床和滑体对应的滑动特征，并对滑坡范围内的地貌、水文和气象条件等进行调查。

③绘制比例为1∶500～1∶2 000的地质平面图和比例为1∶100～1∶400的地质纵断面图。

④对于大型滑坡，需设置足够的地质断面，在主滑动方向上进行布设，对于每条勘探线，都应设置3个以上勘探点，各勘探点之间的距离应控制在50 m以内，在稳定地段也应布设勘探点。在滑坡的边缘和埋藏相对较浅的地段应进行挖探，以此揭露出滑动带，并对滑动带的原状样进行采集。

⑤钻孔岩芯不仅要满足一般要求，还应对各项滑坡特征进行描述，如擦痕、摩擦热变质、烧结情况、变色情况和滑带的厚度。

⑥钻挖探以干钻为宜，同时要合理安排试验，对于粘性土和岩石，都应取原状样；而对于砂、砾和碎石，应取扰动样。

⑦试验项目主要包括以下几种：a相对密度与天然密实试验；b天然含水量试验；c颗粒分析；d塑、液限试验；e内摩擦角试验；f粘聚力试验。对于无法通过测定得出的内摩擦角与粘聚力，可通过反算确定。

(2)崩塌和岩堆

①查明岩堆体基本地层结构和岩性等情况，并对包含地貌、气象和水文在内的各项资料进行收集。

②绘制比例在1∶500～1∶2 000范围内的地质平面图和比例在1∶200～1∶2 000范围内的地质纵断面图。

③每个岩堆都要布设1条以上勘探线，其间隔距离按照不超过50 m严格控制，在每条勘探线上都要布设3个以上勘探点。

④在做好以上调查工作的基础上，还应安排各项必要的试验。

(3)泥石流

①对泥石流的形成范围和沟谷中的纵坡及物源分布情况等进行调查，确定堆积区、形成区和流通区具有的各项特征。勘探并查明堆积区中的地层结构和岩性。

②测绘比例在1∶2 000～1∶10 000范围内的地质平面图和比例在1∶2 000～1∶10 000范围内的地质纵断面图，同时还要做好气象水文调查工作，包括暴雨的强度与持续时间。

③勘探线通常按照十字形进行布设，其中，纵向勘探线一般沿洪积扇脊部进行布置，而横向勘探线则沿等高线进行布置，横、纵向的交点应处在洪积扇的重心。在每条勘探线上，应布设两个以上勘探点，相邻两个勘探点之间的距离应控制在50 m以内。

④在做好以上调查工作的基础上，还应安排各项必要的试验。

3 结 语

综上所述，地质勘察是高速公路工程建设重要基础工作，对保证工程建设顺利完成和工程质量有重要意义。为使地质勘察发挥出应有作用效果，应在满足各项一般要求的基础上，明确勘察要求，并予以严格控制。