高速公路工程地质勘察工作要点分析

李松

（河南省交通规划设计研究院股份有限公司，河南郑州 450052）

0 引言

地质勘察的精准性直接影响高速公路工程建设和后期运营效果。为提高高速公路工程地质勘察的准确性，对地质勘察工作要点进行分析，为高速公路工程地质勘察工作提供参考。

1 地质勘察工作流程

1.1 前期准备

1.1.1 档案研究和文献调查

档案研究和文献调查在高速公路工程地质勘察中具有不可或缺的重要性。这一阶段的核心并非简单的信息收集，而在于对历史数据、地质报告以及地图等文献材料的深入审视和精细分析。通过对历史数据的仔细研究，特别是关于地质演化、地层构造以及过往地质灾害等信息的分析，工作人员能够更深入地理解地质背景及潜在的地质风险。同时，对地质报告和地图等文献资料的详尽研究有助于建立完整的地质信息体系，为后续的实地调查提供了丰富而充足的信息基础。这一系统性的信息收集和研究工作，能够为实地勘察提供必要的理论支持和参考依据，为地质勘察工作的顺利进行奠定了坚实的基础。

1.1.2 区域性地质调查

区域性地质调查在高速公路工程地质勘察中具重要作用。这一阶段的核心是对目标区域进行全面、系统的勘察，旨在获取更丰富的地质特征信息。此过程不是简单的勘测记录，更应着眼于对地形地貌、岩性分布、地层构造等多方面信息的综合调查与记录。

在地形地貌调查过程中，地质工程师需要重点关注勘察区域的地势起伏、地貌特征等，以全面分析勘察区域的地貌特点，如山地、平原、丘陵等地貌特征。此类调查有助于全方位评估勘察区域的地质构造特征，以及可能存在的地质灾害风险等，进而为后续的地质勘察提供重要的数据信息支持。

同时，在岩性分布调查方面，需要重点关注岩石类型、分布规律等要素。需要通过野外勘察与样品分析，获取勘察区域内各类岩石的分布情况和性质，为后续的地质勘察工作提供基础的数据支持。

1.2 实地调查

1.2.1 地质构造和地层分析

地质构造和地层分析是地质勘察中的重要环节，要求对实地地质情况进行细致、全面的观察和分析。

地质构造分析涉及岩石类型和特征、地层结构分析及对地质构造特征的细致观察。对岩石类型的分析需要仔细鉴别岩石的组成和性质，了解其物理特征和化学成分，以更好地判断岩石的稳定性和可能存在的问题[1]。

地层结构分析涉及地层的分层特征、厚度、倾角等方面，对评估地层的稳定性、岩土工程特性及可能存在的地质灾害隐患至关重要。此外，需要观察地质构造特征，包括断裂、褶皱等，此类信息有助于理解地质构造演化过程，以及对未来的地质灾害风险进行评估。

通过详细的地质构造和地层分析，可以全面了解目标区域的地质状况，为工程建设提供可靠的依据和参考。

1.2.2 土壤力学性质测试

进行土壤力学性质测试时，需要对土壤的各项性质进行全面的评估和测试，包括土壤的密度、含水量及抗压强度等参数。

密度测试旨在确定土壤的重量与单位体积之间的关系，这对工程的承载能力评估至关重要。

含水量测定能帮助设计人员了解土壤中的水分含量，对工程施工和后期稳定性评估有重要意义。

土壤的抗压强度测试是衡量土壤抵抗外部压力的能力，对工程建设中的地基稳定性和土壤承载力评估有重要意义[2]。

此类土壤力学参数测试不仅能直接揭示土壤力学特性，还能为工程设计提供关键的土壤力学数据，为合理评估土壤稳定性和工程建设可行性提供重要依据。

1.2.3 环境变化监测与风险预警

环境变化监测与风险预警在地质勘察工作中起重要作用，尤其是在工程建设前期与后期运营阶段，通过对环境变化的监测，能够为工程团队提供有效的参考依据。

借助遥感技术进行环境变化监测并非局限于数据采集，更重要的是通过持续的地表变化监测与分析，揭示地质环境的动态变化趋势。同时，通过追踪地表及地表以下结构的变化情况，有助于工程团队及时发现可能威胁工程安全的地质风险，为风险应对措施的制订与实施提供重要依据，为工程安全提供全面保障。

2 地质勘察工作中的关键技术

2.1 遥感技术

遥感技术在高速公路工程地质勘察领域有重要作用。全面运用此类技术，有助于提升勘察的精准度和可靠性，为高速公路工程的规划和设计提供科学依据[3]。

第一，通过卫星影像和航空摄影，勘察团队可以获取大范围的地表信息，包括地形、地貌、植被覆盖以及水系分布等。其中红外光谱、雷达等技术，可以穿透植被、云层，从而获取地表以下的地质信息，且图像数据分辨率较高。此类非接触式的获取方式能在更大范围内获取准确、详细的地质数据，为后续的实地调查提供重要的参考。

第二，通过图像处理软件和地理信息系统（GIS）等处理遥感数据，生成关于地表特征的详细图像和数据，不仅有助于地质构造识别，还可以在地质勘察的不同阶段为工程设计提供精准的地理空间信息，进而帮助地质工程师更准确地了解目标区域的地质特征、及早识别潜在风险。

第三，在高速公路工程中，通过遥感技术对工程建设过程中与后期运营阶段的环境变化进行监测，有助于及时发现可能对工程产生影响的地质变化趋势，从而及时采取有效的措施进行调整与维护，保证工程建设与运营的安全性。

在高速公路工程地质勘察工作中应用遥感技术时应注意以下要点：

第一，需要结合工程的实际要求，考虑影像分辨率、勘察时间间隔、覆盖范围、天气条件的影响等因素，进而选择合适的卫星和传感器，以提高检测数据的质量和准确性。

第二，数据校准是指将原始数据转换为可用的地理信息的过程，在该环节需要进行噪声去除和图像增强等步骤，通过合理的数据处理手段提高数据的准确性和可靠性。

2.2 地球物理勘察技术

第一，地磁勘测是地球物理勘察技术中的一项关键技术，该技术能够准确记录地球磁场变化，有助于勘测人员对地下岩石的类型和分布情况进行推断，帮助其更准确地了解地下地质特征。

第三，地电勘测是一种用于测量地下电阻率变化的技术，其主要目的在于识别水文条件和地下岩层的变化情况。通过电阻率测量，可以有效揭示地下结构的变化情况，进而为工程规划提供必要的地质信息。

第三，重力勘测技术。该技术主要通过测量地球重力场的微弱变化，识别不同密度的地质体，从而确定地下岩石和土壤层的分布情况与性质。该项技术的应用能够帮助勘测人员更全面地了解地下地质条件，为高速公路的设计和建设提供重要的科学依据。

在高速公路工程地质勘察工作中应用地球物理勘察技术时应注意以下要点：

第一，明确勘察目标、合理选择勘察技术。地球物理勘察技术包括地磁勘测、地电勘测、重力勘测等多种技术。进行地球物理勘察之前，需要明确勘察目标和任务，如探测地质构造、评估工程地质条件等。在此基础上，根据目标区域的地质特征、勘察目标及成本效益等因素，选择最适合的地球物理勘察技术、确定具体的勘察方案。

第二，了解地质背景。地球物理勘察技术的应用需要基于对目标区域地质背景的了解，包括地层结构、岩石类型、地质构造、地球物理场特征等，以便于更准确地解释勘察数据，提高勘察结果参考价值。

第三，合理布设测线和观测点。测线和观测点的布设对地球物理勘察结果有直接影响。因此，布设测线和观测点时，需要考虑地质构造的走向、地形地貌、人文环境等因素，确保测线和观测点的合理性和有效性。

第四，数据采集与处理。在数据采集过程中，需要注意校准仪器、合理设置观测参数、排除外界干扰因素等。在数据处理过程中，需要采用合适的数据处理方法，以准确提取有价值的勘察信息。

2.3 岩土工程勘察技术

岩土工程勘察涉及多项技术，其中激光测量是一种高精度、高效率的技术手段，如借助激光测距仪和激光扫描仪，可以实现对地形地貌的精准测量和三维成像。此类技术可以获取地表高程、地形特征等数据，为工程勘察提供详尽的地形信息，在复杂地形勘测中更具优势。

无损检测也是岩土工程勘察中的一种现代技术，通过非破坏性手段获取地下岩土层信息。例如，声波无损检测技术，通过发送声波并记录其传播速度，可判断地下岩土层的物理特性，如质地、密度等，对工程设计中的土质分析有重要参考价值[4]。

地震勘探技术也是重要的岩土工程勘察技术之一，在评估地下岩土层的完整性和稳定性方面有重要的应用，可为工程设计提供可靠的地质信息。该技术主要是通过观测地震波在地下传播的速度和特性，以推断地下岩土的结构和层次。

在高速公路工程地质勘察工作中应用岩土工程勘察技术时应注意以下要点：

第一，进行岩土工程勘察时，需要遵守相关勘察规范和标准。例如，勘察前需要进行场地调查、勘察过程中需要记录详细数据、勘察后需要编制勘察报告等，以便于提高勘察工作的质量和效率。

第二，在岩土工程勘察过程中需要注意安全与环保问题。例如，需要注意人身安全、设备安全等；考虑对周围环境的影响，采取必要的环保措施。

第三，在对勘察数据的分析与解释过程中，需要考虑多解性和不确定性因素等，以提高数据解释的可靠性和准确性。

3 地质勘察数据的解释与评价

3.1 地质灾害风险评估

地质勘察数据在评估地质灾害风险方面有重要作用。通过数据分析，可以确定潜在的地质灾害风险（如滑坡、泥石流等）区域，为高速公路工程设计和规划提供更准确的安全性评估，降低潜在风险对工程的影响。

3.2 地基工程可行性分析

地质勘察数据可用于分析地基工程的可行性。通过对地下岩土结构、地层性质等数据的解读，评估不同工程设计方案对地基的适应性，并选择最优方案，进而确保工程的稳定性和安全性。

3.3 水文条件对工程的影响评价

水文条件对高速公路工程有重要影响，地质勘察数据可以用于评估水文条件对工程的影响。例如，通过对地下水文地质特征的评价，分析地下水位、水流速度等参数对工程设计和施工的影响，确保工程的稳定性和可持续性。

3.4 地质勘察数据不确定性的分析与处理

地质勘察数据存在一定的不确定性，因此需通过统计学方法和数据模拟等手段，评估数据的可靠性和准确性，从而更有效地指导工程设计和施工，降低不确定因素对工程的影响。

4 结语

综上所述，科学、准确地开展地质勘察工作是确保高速公路工程安全、顺利开展的基石。因此，在工程开展前期，需要对工程地质勘察工作的具体流程、关键技术和数据应用方法等进行深入分析，并制订详细的地质勘察规划，同时进行针对性的培训，使勘察人员熟悉掌握且能严格遵循相关规程与要求进行地质勘察，提高勘察数据的准确性，为高速公路工程的顺利开展提供有力保障。未来，随着相关勘察科技的进一步发展与普及，会为地质勘察工作提供更大的便利，且能进一步提高数据的准确性和可靠性，为高速公路工程质量与施工过程的安全性提供更大的支持。