高速公路工程地質勘察工作要點分析

李松

（河南省交通規劃設計研究院股份有限公司，河南鄭州 450052）

0 引言

地質勘察的精準性直接影響高速公路工程建設和后期運營效果。為提高高速公路工程地質勘察的準確性，對地質勘察工作要點進行分析，為高速公路工程地質勘察工作提供參考。

1 地質勘察工作流程

1.1 前期準備

1.1.1 檔案研究和文獻調查

檔案研究和文獻調查在高速公路工程地質勘察中具有不可或缺的重要性。這一階段的核心并非簡單的信息收集，而在于對歷史數據、地質報告以及地圖等文獻材料的深入審視和精細分析。通過對歷史數據的仔細研究，特別是關于地質演化、地層構造以及過往地質災害等信息的分析，工作人員能夠更深入地理解地質背景及潛在的地質風險。同時，對地質報告和地圖等文獻資料的詳盡研究有助于建立完整的地質信息體系，為后續的實地調查提供了豐富而充足的信息基礎。這一系統性的信息收集和研究工作，能夠為實地勘察提供必要的理論支持和參考依據，為地質勘察工作的順利進行奠定了堅實的基礎。

1.1.2 區域性地質調查

區域性地質調查在高速公路工程地質勘察中具重要作用。這一階段的核心是對目標區域進行全面、系統的勘察，旨在獲取更豐富的地質特征信息。此過程不是簡單的勘測記錄，更應著眼于對地形地貌、巖性分布、地層構造等多方面信息的綜合調查與記錄。

在地形地貌調查過程中，地質工程師需要重點關注勘察區域的地勢起伏、地貌特征等，以全面分析勘察區域的地貌特點，如山地、平原、丘陵等地貌特征。此類調查有助于全方位評估勘察區域的地質構造特征，以及可能存在的地質災害風險等，進而為后續的地質勘察提供重要的數據信息支持。

同時，在巖性分布調查方面，需要重點關注巖石類型、分布規律等要素。需要通過野外勘察與樣品分析，獲取勘察區域內各類巖石的分布情況和性質，為后續的地質勘察工作提供基礎的數據支持。

1.2 實地調查

1.2.1 地質構造和地層分析

地質構造和地層分析是地質勘察中的重要環節，要求對實地地質情況進行細致、全面的觀察和分析。

地質構造分析涉及巖石類型和特征、地層結構分析及對地質構造特征的細致觀察。對巖石類型的分析需要仔細鑒別巖石的組成和性質，了解其物理特征和化學成分，以更好地判斷巖石的穩定性和可能存在的問題[1]。

地層結構分析涉及地層的分層特征、厚度、傾角等方面，對評估地層的穩定性、巖土工程特性及可能存在的地質災害隱患至關重要。此外，需要觀察地質構造特征，包括斷裂、褶皺等，此類信息有助于理解地質構造演化過程，以及對未來的地質災害風險進行評估。

通過詳細的地質構造和地層分析，可以全面了解目標區域的地質狀況，為工程建設提供可靠的依據和參考。

1.2.2 土壤力學性質測試

進行土壤力學性質測試時，需要對土壤的各項性質進行全面的評估和測試，包括土壤的密度、含水量及抗壓強度等參數。

密度測試旨在確定土壤的重量與單位體積之間的關系，這對工程的承載能力評估至關重要。

含水量測定能幫助設計人員了解土壤中的水分含量，對工程施工和后期穩定性評估有重要意義。

土壤的抗壓強度測試是衡量土壤抵抗外部壓力的能力，對工程建設中的地基穩定性和土壤承載力評估有重要意義[2]。

此類土壤力學參數測試不僅能直接揭示土壤力學特性，還能為工程設計提供關鍵的土壤力學數據，為合理評估土壤穩定性和工程建設可行性提供重要依據。

1.2.3 環境變化監測與風險預警

環境變化監測與風險預警在地質勘察工作中起重要作用，尤其是在工程建設前期與后期運營階段，通過對環境變化的監測，能夠為工程團隊提供有效的參考依據。

借助遙感技術進行環境變化監測并非局限于數據采集，更重要的是通過持續的地表變化監測與分析，揭示地質環境的動態變化趨勢。同時，通過追蹤地表及地表以下結構的變化情況，有助于工程團隊及時發現可能威脅工程安全的地質風險，為風險應對措施的制訂與實施提供重要依據，為工程安全提供全面保障。

2 地質勘察工作中的關鍵技術

2.1 遙感技術

遙感技術在高速公路工程地質勘察領域有重要作用。全面運用此類技術，有助于提升勘察的精準度和可靠性，為高速公路工程的規劃和設計提供科學依據[3]。

第一，通過衛星影像和航空攝影，勘察團隊可以獲取大范圍的地表信息，包括地形、地貌、植被覆蓋以及水系分布等。其中紅外光譜、雷達等技術，可以穿透植被、云層，從而獲取地表以下的地質信息，且圖像數據分辨率較高。此類非接觸式的獲取方式能在更大范圍內獲取準確、詳細的地質數據，為后續的實地調查提供重要的參考。

第二，通過圖像處理軟件和地理信息系統（GIS）等處理遙感數據，生成關于地表特征的詳細圖像和數據，不僅有助于地質構造識別，還可以在地質勘察的不同階段為工程設計提供精準的地理空間信息，進而幫助地質工程師更準確地了解目標區域的地質特征、及早識別潛在風險。

第三，在高速公路工程中，通過遙感技術對工程建設過程中與后期運營階段的環境變化進行監測，有助于及時發現可能對工程產生影響的地質變化趨勢，從而及時采取有效的措施進行調整與維護，保證工程建設與運營的安全性。

在高速公路工程地質勘察工作中應用遙感技術時應注意以下要點：

第一，需要結合工程的實際要求，考慮影像分辨率、勘察時間間隔、覆蓋范圍、天氣條件的影響等因素，進而選擇合適的衛星和傳感器，以提高檢測數據的質量和準確性。

第二，數據校準是指將原始數據轉換為可用的地理信息的過程，在該環節需要進行噪聲去除和圖像增強等步驟，通過合理的數據處理手段提高數據的準確性和可靠性。

2.2 地球物理勘察技術

第一，地磁勘測是地球物理勘察技術中的一項關鍵技術，該技術能夠準確記錄地球磁場變化，有助于勘測人員對地下巖石的類型和分布情況進行推斷，幫助其更準確地了解地下地質特征。

第三，地電勘測是一種用于測量地下電阻率變化的技術，其主要目的在于識別水文條件和地下巖層的變化情況。通過電阻率測量，可以有效揭示地下結構的變化情況，進而為工程規劃提供必要的地質信息。

第三，重力勘測技術。該技術主要通過測量地球重力場的微弱變化，識別不同密度的地質體，從而確定地下巖石和土壤層的分布情況與性質。該項技術的應用能夠幫助勘測人員更全面地了解地下地質條件，為高速公路的設計和建設提供重要的科學依據。

在高速公路工程地質勘察工作中應用地球物理勘察技術時應注意以下要點：

第一，明確勘察目標、合理選擇勘察技術。地球物理勘察技術包括地磁勘測、地電勘測、重力勘測等多種技術。進行地球物理勘察之前，需要明確勘察目標和任務，如探測地質構造、評估工程地質條件等。在此基礎上，根據目標區域的地質特征、勘察目標及成本效益等因素，選擇最適合的地球物理勘察技術、確定具體的勘察方案。

第二，了解地質背景。地球物理勘察技術的應用需要基于對目標區域地質背景的了解，包括地層結構、巖石類型、地質構造、地球物理場特征等，以便于更準確地解釋勘察數據，提高勘察結果參考價值。

第三，合理布設測線和觀測點。測線和觀測點的布設對地球物理勘察結果有直接影響。因此，布設測線和觀測點時，需要考慮地質構造的走向、地形地貌、人文環境等因素，確保測線和觀測點的合理性和有效性。

第四，數據采集與處理。在數據采集過程中，需要注意校準儀器、合理設置觀測參數、排除外界干擾因素等。在數據處理過程中，需要采用合適的數據處理方法，以準確提取有價值的勘察信息。

2.3 巖土工程勘察技術

巖土工程勘察涉及多項技術，其中激光測量是一種高精度、高效率的技術手段，如借助激光測距儀和激光掃描儀，可以實現對地形地貌的精準測量和三維成像。此類技術可以獲取地表高程、地形特征等數據，為工程勘察提供詳盡的地形信息，在復雜地形勘測中更具優勢。

無損檢測也是巖土工程勘察中的一種現代技術，通過非破壞性手段獲取地下巖土層信息。例如，聲波無損檢測技術，通過發送聲波并記錄其傳播速度，可判斷地下巖土層的物理特性，如質地、密度等，對工程設計中的土質分析有重要參考價值[4]。

地震勘探技術也是重要的巖土工程勘察技術之一，在評估地下巖土層的完整性和穩定性方面有重要的應用，可為工程設計提供可靠的地質信息。該技術主要是通過觀測地震波在地下傳播的速度和特性，以推斷地下巖土的結構和層次。

在高速公路工程地質勘察工作中應用巖土工程勘察技術時應注意以下要點：

第一，進行巖土工程勘察時，需要遵守相關勘察規范和標準。例如，勘察前需要進行場地調查、勘察過程中需要記錄詳細數據、勘察后需要編制勘察報告等，以便于提高勘察工作的質量和效率。

第二，在巖土工程勘察過程中需要注意安全與環保問題。例如，需要注意人身安全、設備安全等；考慮對周圍環境的影響，采取必要的環保措施。

第三，在對勘察數據的分析與解釋過程中，需要考慮多解性和不確定性因素等，以提高數據解釋的可靠性和準確性。

3 地質勘察數據的解釋與評價

3.1 地質災害風險評估

地質勘察數據在評估地質災害風險方面有重要作用。通過數據分析，可以確定潛在的地質災害風險（如滑坡、泥石流等）區域，為高速公路工程設計和規劃提供更準確的安全性評估，降低潛在風險對工程的影響。

3.2 地基工程可行性分析

地質勘察數據可用于分析地基工程的可行性。通過對地下巖土結構、地層性質等數據的解讀，評估不同工程設計方案對地基的適應性，并選擇最優方案，進而確保工程的穩定性和安全性。

3.3 水文條件對工程的影響評價

水文條件對高速公路工程有重要影響，地質勘察數據可以用于評估水文條件對工程的影響。例如，通過對地下水文地質特征的評價，分析地下水位、水流速度等參數對工程設計和施工的影響，確保工程的穩定性和可持續性。

3.4 地質勘察數據不確定性的分析與處理

地質勘察數據存在一定的不確定性，因此需通過統計學方法和數據模擬等手段，評估數據的可靠性和準確性，從而更有效地指導工程設計和施工，降低不確定因素對工程的影響。

4 結語

綜上所述，科學、準確地開展地質勘察工作是確保高速公路工程安全、順利開展的基石。因此，在工程開展前期，需要對工程地質勘察工作的具體流程、關鍵技術和數據應用方法等進行深入分析，并制訂詳細的地質勘察規劃，同時進行針對性的培訓，使勘察人員熟悉掌握且能嚴格遵循相關規程與要求進行地質勘察，提高勘察數據的準確性，為高速公路工程的順利開展提供有力保障。未來，隨著相關勘察科技的進一步發展與普及，會為地質勘察工作提供更大的便利，且能進一步提高數據的準確性和可靠性，為高速公路工程質量與施工過程的安全性提供更大的支持。