艰险山区公路工程勘察风险因素研究

摘要 艰险山区公路工程面临诸多挑战，其风险管理和勘察作业尤为复杂，文章系统分析了艰险山区公路工程勘察中的主要风险因素，包括地质条件风险、气候条件风险等，深入探讨了这些风险对工程勘察和建设的潜在影响，并通过对国内外相关研究和实践案例的综合评估，提出了针对性的风险应对策略，旨在提高艰险山区公路工程的安全性和可靠性。研究结果表明，强化前期调查、加强技术人员培训、使用现代勘察技术工具和加强安全措施是有效管理和减少这些风险的关键措施。

关键词 艰险山区；公路工程；风险因素；勘察；风险管理

中图分类号 U415.12 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2024）13-0183-03

0 引言

随着经济社会的快速发展，艰险山区公路工程逐渐成为连接偏远地区与外界、促进地区经济发展的重要基础设施。然而，这些地区特有的地形地质条件和复杂多变的气候环境，给公路工程的勘察、设计与建设带来了极大挑战。识别和应对这些风险因素，确保工程的顺利进行和长期稳定运行至关重要。因此，该文基于对我国艰险山区公路工程的实际情况分析，探讨了其中的主要风险因素并提出相应的应对策略，旨在为同类工程提供参考和指导。

1 艰险山区公路工程概述

1.1 地理特征及地形地质条件

艰险山区公路工程面临的第一大挑战是复杂多变的地理特征与地形地质条件。这些地区通常包含陡峭的山坡、狭窄的山谷以及不稳定的岩石构造，这不仅对公路的布局和设计提出了极高要求，而且在施工中也需要应对滑坡、塌方等自然灾害的风险，艰险地区地理特征如图1所示。在地形地质条件不稳定的情况下，地质勘察成为确保工程安全的关键步骤。不同地质条件下，土壤、岩石的物理和化学性质差异显著，这直接影响路基建设的稳定性和耐久性。如在多雨地区，水文地质条件对工程设计和建设影响尤为显著，需特别注意地下水位的变化以及水流可能对路基造成的侵蚀作用[1]。

1.2 工程需求与挑战

艰险山区公路工程的建设不仅要满足交通运输的基本需求，还需兼顾环境保护、经济效益和社会发展等多重目标。在这些地区，公路不仅是连接偏远山区与外界的重要通道，更是促进当地经济发展、改善民生的关键基础设施。然而，恶劣的自然条件和有限的投资预算对公路工程建设构成了双重挑战。从工程设计到施工实施，都要综合考虑地形地质条件、工程技术难度和经济可行性，力求在保证工程安全和质量的同时，达到最佳的经济效益与社会效益。此外，艰险山区公路工程面临的一个主要挑战是如何在保护生态环境的前提下进行建设。山区公路的修建往往伴随着大规模的地面开挖和填土，这不仅会破坏原有的生态环境，还可能引发地质灾害，如滑坡和泥石流。因此，在工程规划和设计阶段，需要采取有效措施，以减少对自然环境的破坏，保护山区的生物多样性。

2 国内艰险山区公路工程勘察现状分析

2.1 勘察方法与技术手段

近年来，随着科技的发展，艰险山区公路工程勘察方法和技术手段得到了显著提升。传统的地质勘察方法逐渐与现代信息技术相结合，比如使用地理信息系统（GIS）、遥感技术和无人机航拍等先进技术进行地形地质数据的收集和分析，无人机勘察示意图如图2所示。这些技术的应用极大地提高了勘察的精度和效率，为工程设计提供了更为准确的数据支持。然而，尽管技术手段不断进步，但在一些极端复杂的地质条件下，仍然面临着数据采集困难、勘察成本高等问题[2]。在技术手段的运用上，智能化、自动化的勘察设备逐渐成为主流。例如，通过地下雷达探测技术可以无损检测地下结构，有效识别潜在的地质缺陷。同时，三维建模技术使得工程师能够在勘察初期就对工程影响进行可视化模拟，这对于评估工程方案的可行性和安全性具有重要意义。

2.2 勘察过程中遇到的主要问题

在艰险山区公路工程的勘察过程中，团队经常会遇到无法预料的困难。其中，地质灾害频发区的勘察风险尤为突出，比如滑坡和泥石流等自然灾害可能导致勘察工作被迫中断，甚至造成设备损失和人员伤亡。另外，复杂多变的地质条件使得部分地区难以采集到准确的地质数据，给后续的工程设计和施工带来了较大的不确定性。除了自然因素，公路勘察工作还面临着技术和人员培训的挑战。虽然现代勘察技术日益成熟，但技术操作复杂，对勘察人员的专业知识和技能水平提出了更高要求。在实际工作中，缺乏经验的勘察团队可能无法充分利用这些先进技术，从而影响勘察结果的准确性和可靠性。

2.3 现有解决方案评估与不足

面对艰险山区公路工程勘察中的种种问题，业内已经提出并实施了一系列解决方案。例如，加强对勘察人员的培训，提高他们对先进勘察技术的掌握程度；采用多种勘察方法和技术手段相结合的方式，提高数据采集的全面性和准确性。此外，加强与地方政府和社区的沟通合作，可以在遇到自然灾害和其他不可预见事件时，能够获得及时的支持和帮助。然而，现有的解决方案仍存在一定的不足，比如在部分偏远山区，由于交通不便和通信条件有限，即便是采用了先进的勘察技术，仍然面临着执行难度大、成本高昂的问题。此外，尽管通过培训可以提高勘察人员的技术水平，但在实际应用中，如何有效整合和应用多种技术手段，依然是一个需要解决的难题。

3 艰险山区公路工程勘察风险因素

3.1 地质条件风险

3.1.1 岩层稳定性

不稳定的岩层对工程施工造成安全隐患，这些岩层可能由于自然因素或人为干预而发生移动或破裂。地下水位的变化、历史地震活动以及岩石本身的物理和化学特性都会对岩层稳定性造成影响。在设计和施工阶段，准确评估岩层的承载能力和稳定性至关重要，因为这直接关系到公路的安全性和耐用性。

3.1.2 斜坡稳定性

斜坡稳定性问题同样是艰险山区公路工程需要重点关注的风险点。山区公路往往要穿越多个斜坡，这些斜坡可能因为地质结构的不均匀性、降雨侵蚀、地震等自然事件而失去稳定性，引发滑坡、倒塌等灾害，威胁到公路和行车安全[3]。因此，在勘察阶段就需要对可能影响斜坡稳定性的所有因素进行全面分析，采取相应的工程措施预防潜在的地质灾害。

3.1.3 地质灾害

地质灾害是艰险山区公路工程所无法回避的问题之一。这类灾害包括但不限于滑坡、泥石流、地震、塌方等，它们的发生往往具有突发性和不可预测性，给公路的规划、建设和运营带来巨大挑战。尤其是在强降雨或地震频发的地区，地质灾害的风险更加突出。因此，深入了解和评估所在地区的地质灾害历史记录，结合现代技术手段进行综合分析，是确保公路工程安全的重要前提。

3.2 气候条件风险

3.2.1 高温天气

高温天气对艰险山区公路勘察和施工同样构成了较大挑战。特别是在夏季，持续的高温不仅会影响施工人员的健康和作业效率，还可能导致施工材料的性能变化，比如沥青的软化，影响公路质量。因此，在高温条件下作业时，需要采取有效的防护措施和施工计划的调整，以确保工程进度和质量不受高温天气的影响。

3.2.2 强降雨

强降雨是另一个不容忽视的气候风险因素。在山区，强降雨可能在短时间内改变地表径流情况，增加山区公路沿线的滑坡和泥石流等地质灾害风险。此外，降雨还可能导致施工期间的土壤侵蚀和基础设施损害，影响施工安全和工程品质。因此，对降雨模式进行科学预测并采取相应的排水和防洪措施是保证工程顺利进行的关键。

3.2.3 高海拔环境

高海拔环境给艰险山区公路工程勘察与建设带来了特殊的风险。高海拔地区的气压低、氧气稀薄，不仅给施工人员的健康带来挑战，还可能影响机械设备的正常运行。此外，高海拔地区的温度变化大、冰雪覆盖期长，这对施工材料的选择和施工方法提出了更高要求。在高海拔地区开展公路工程，必须充分考虑这些特殊条件，并采取针对性措施应对可能出现的问题。

4 艰险山区公路工程勘察风险应对策略

4.1 强化前期调查

在艰险山区公路工程的成功实施中，强化前期调查工作是基础且关键的一步。通过深入细致的地质勘察与环境评估，可以全面了解项目区域内的地形地质条件、气候特征以及潜在的自然灾害风险。这不仅能够为工程设计提供科学依据，而且有助于预测和规避可能遇到的风险和挑战[4]。例如，通过采集土壤样本、分析岩石以及开展地下水位监测等活动，能够有效识别并评估地质的稳定性现状，从而制定出更为可靠和适应性强的工程方案。此外，利用高精度地图和卫星遥感数据进行地形分析，可以进一步增强对复杂山区地形的理解和把握。这种方法不仅效率高，准确度也相对较高，使得前期调查工作在资源和时间上的投入大为减少，同时提高了调查结果的可靠性。因此，加强前期调查，运用多种手段深入分析区域内的自然条件和环境特点，是确保艰险山区公路工程顺利进行的重要前提。

4.2 加强技术人员培训

随着公路工程勘察技术的不断发展，传统的勘察方法已经越来越不能满足复杂山区公路工程的需求。因此，加强技术人员的专业培训显得尤为重要。通过系统的培训，不仅可以提升勘察团队的专业技能，而且还能增强他们对新技术、新设备的掌握和应用能力。例如，在地质勘察领域，无人机航拍、三维激光扫描等高新技术的应用已成趋势，这要求相关技术人员具备操作和数据分析的能力。另一方面，针对艰险山区的特殊环境和复杂条件，技术人员还需要掌握相应的安全知识，包括如何在恶劣气候和复杂地形中安全作业、如何应对突发的自然灾害等。加强培训不仅能提高工程的质量和效率，还能有效保障施工人员的生命安全。因此，为技术人员提供全面、系统的培训，是提升艰险山区公路工程勘察与施工水平的关键措施之一。

4.3 使用现代勘察技术工具

在艰险山区公路工程勘察中，使用现代技术工具已成为提高勘察精确度和效率的重要手段。地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）的广泛应用，使得工程团队能够准确地获取和处理地形、地貌等重要信息，实现对复杂地质条件的快速评估和分析。同时，无人机航拍技术在勘察过程中的应用，使得团队能够迅速获得难以接近区域的高清影像资料，极大地提高了勘察的安全性和效率。此外，利用三维激光扫描技术进行地形测绘，不仅可以快速生成待建区域的高精度三维模型，还能有效识别潜在的地质风险点，为工程设计和施工提供精确的参考数据。在这个过程中，高级计算软件的使用也变得尤为重要，它可以帮助工程师进行复杂的数据分析和模拟，优化设计方案，减少不必要的风险。因此，积极引入和利用现代勘察技术工具，是提升艰险山区公路工程勘察质量和效率的有效途径。

4.4 加强安全措施

在艰险山区公路工程勘察与施工过程中，加强安全措施是保障人员安全和工程顺利进行的基本要求。针对山区复杂的自然环境和不可预测的天气变化，制定科学合理的安全操作规程和紧急应急预案十分必要。这包括但不限于在施工现场设置明显的安全警示标志，为所有作业人员配备必要的安全防护装备，定期组织安全知识和技能培训，以及建立快速有效的事故响应机制[5]。同时，强化现场管理，确保每一项作业都按照安全规程执行，可以有效减少安全事故的发生。此外，对于常见的地质灾害和异常气候条件，提前进行风险评估并制定应对措施，也是保障工程安全的关键。通过这些措施的综合应用，可以在最大限度上保障艰险山区公路工程勘察和施工安全，确保工程质量和施工进度。

5 结束语

该文通过对艰险山区公路工程勘察风险因素的分析及应对策略的探讨，为提升该类工程的安全性和可靠性提供了理论依据和实践指南。研究指出，综合运用科学的勘察方法、先进的技术手段、严格的安全措施以及持续的人员培训是确保工程成功的关键。随着技术的不断进步和管理经验的积累，相信未来能够更有效地应对艰险山区公路工程中的各种风险，促进山区公路网络的健康发展。未来的研究可进一步深入探讨特定风险因素的定量分析方法和更具体的风险应对机制，以期为艰险山区公路工程提供更加精准和高效的管理策略。

参考文献

[1]鲍学英， 李海文. 艰险山区路基工程施工风险分析[J]. 铁道工程学报， 2022（7）： 109-115+121.

[2]熊尚琳， 梅丹. 基于突变理论的山区高速公路施工安全风险评价研究[J]. 工业安全与环保， 2022（7）： 73-77.

[3]孟祥连， 周福军. 复杂山区铁路“空天地内信”勘察技术研究[J]. 铁道工程学报， 2020（8）： 1-5.

[4]甄大勇， 王仕兴， 邓勇， 等. 针对艰险山区隧道勘察的地空电磁法应用研究[J]. 工程地球物理学报， 2023（4）： 437-445.

[5]谢毅， 王栋， 张广泽， 等. 艰险山区铁路“天空地井”综合勘察技术[J]. 铁道工程学报， 2022（12）： 1-5+48.

收稿日期：2024-02-06

作者简介：吕永江（1988—），男，本科，工程师，从事公路桥梁设计工作。