山区高速公路的建设地质(2)
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⼭区⾼速公路的建设地质(2)
关于⼭区⾼速公路的建设地质
4、运营阶段——加强敏感点监测
⼭区⾼速公路运营期间也要⾼度重视地质⼯作。
因为有些地质灾害的'发⽣是⼀个长期的过程,应⼒释放或边坡的蠕变有些需要长达⼏年乃⾄⼗⼏年的时间,⼀次性治理有时并不能保证长治久安。
因此对于⼀些在施⼯中出现病害的路段或重要⼯点要建⽴数据库,进⾏变形、位移和地下⽔的动态监测,定期巡查,建⽴防灾和预警系统,在⾬季或洪⽔季节要加强对敏感点的监测。
通过长期观测记录,还可以更深⼊的认识地质规律,分析地质病害的发⽣发展机理,预测发展趋势,发现有不利的趋势要及时采取措施。
5、⼭区公路建设地质⼯作中存在的问题
5.1前期阶段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。
构造物勘察相对较细,⽽路基⽅⾯的勘察则往往较粗略。
⽬前的⼭区公路⼯程勘察还存在许多有待改进的地⽅。
由于现在很多项⽬的勘察设计⼯期都⾮常紧张,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,但在施⼯中仍会暴露出很多地质问题。
这⼀⽅⾯是由于地质现象的隐蔽性和地质科学的复杂性,难以全⾯深⼊地认识地质现象,另⼀⽅⾯也是由于从事岩⼟⼯程的技术⼈员本⾝能⼒有限所致。
岩⼟⼯程在⼀定程度上属于经验学科,技术⼈员的经验⾮常重要。
外委的勘察单位⼀定要过硬,对于其提供的地质资料要进⾏审核,去伪存真,对于不能够满⾜规范和设计要求的坚决返⼯。
在其外业和内业阶段要进⾏监督,多沟通。
外⾏业的地勘队伍往往对公路⼯程的特点及公路勘察规范了解不够,不能够有针对性的进⾏勘察,资料经常不能满⾜设计要求。
另外由于⼯期紧,技术准备不⾜,勘察⼿段不合理,经常导致勘察深度不⾜,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,物探⼿段与其他勘探⼿段的互相校核精度不够等,甚⾄有个别单位编造资料应付设计。
所以不仅要看投⼊了?
5.3运营阶段地质⼯作⽬前还基本上是空⽩,⽆法保证⼭区⾼速公路的安全顺畅。
6、正确认识地质⼯作的重要性和特殊性
由于岩⼟体的组成物质差异,更重要的是在岩⼟体内部分布有⼤量的不连续界⾯,把完整的岩⼟体分割成许多块体,总体为⾮均质体,在应⼒的传递上⾮常复杂,因此岩⼟⼯程属于⾮线性科学。
现有的岩⽯⼒学、⼟⼒学、岩体⼒学等均难以准确的描述岩⼟体实际的⼒学本构关系。
地质灾害的发⽣除了其本⾝的因素外,还受到许多外界的因素影响,⼗分复杂。
因此,对于岩⼟⼯程的分析计算只能是半定量的,在很⼤程度上受分析者经验的制约。
对于已经存在的滑坡、崩塌、泥⽯流等地质病害,其周界相对清楚,各种勘察设计技术规范较完备,认识起来相对容易。
最难的是对于现状稳定的⾼边坡,预测其⼈⼯开挖后的稳定性。
对于其地质构造的分析,地质-⼒学模型的建⽴,稳定计算分析都⼗分困难。
勘察深度难以保证,稳定性计算⽅法不够科学,边坡设计时也有其不合理之处,如⼀般都只给出最终的边坡坡率和边界,各种边坡加固设计也是针对最终边坡的,各种分析计算也是以最终边坡为约束条件的。
这样即使地质条件清楚,分析计算合理,设计稳妥,施⼯严格遵循规范和设计要求,也往往会出现难以预料的地质病害。
其中⼀个重要原因是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。
因此对于从事边坡设计的岩⼟⼯程师⽽⾔,应该对于边坡开挖过程中的多种控制性断⾯稳定性进⾏计算,提供合理的开挖步骤和各种稳定的开挖断⾯,并对不稳定的中间边坡提出临时性的⼯程加固措施,以保证边坡的稳定开挖。
7、展望
技术进步是⼭区⾼速公路成功修筑的重要保证。
现在采⽤三维数模,可以很快的得出路线平纵⾯模型,任意切割纵横断⾯,发现问题之后可以很快的调整线位并重新进⾏分析,⼤⼤提⾼了⼯作效率。
相信随着3S技术的发展,今后三维数模会和三维地学模型、岩⼟⼯程专家分析系统结合起来,对于重要⼯点通过现场地质⼯作,建⽴地质-⼒学模型,通过专家分析系统,可以任意模拟边坡开挖后的形状及物理⼒学状态的变化,迅速分析其稳定性,进⾏针对性的设计。
甚⾄还可以对边坡等地质病害通过互联⽹进⾏远程会诊,聚集各⽅⾯⼒量以解决问题。
8、结语
地质环境保护和地质灾害防治是⼭区⾼速公路建设成败的关键,为此必须重视地质⼯作。
(1)业主要认识到,前期的地质⼯作⼀定要认真细致,勘察设计阶段多花些钱和时间,尽量详细地查明地质条件,避免地质隐患,对于施⼯来说会节约⼤量的投资和⼯期。
(2)设计阶段的地质勘察⼯作必须加强,要达到必要的深度。
(3)施⼯单位要加强地质技术⼒量,业主单位也要增加地质技术⼈员,岩⼟⼯程监理⼯作要加强。
(4)运营阶段的岩⼟⼯程监测⼯作必须重视。
(5)单纯依靠前期地质⼯作对地质客观规律和地质环境的认识是不够的,在设计施⼯运营的全过程中要不断的加强地质⼯作。
(6)由于地质条件的复杂性,虽然进⾏了前期地质勘察⼯作,在施⼯和运营中出现地质病害也是正常的。
(7)设计阶段深⼊细致的地质⼯作可以确保施⼯时不出现⼤的地质病害,施⼯阶段的细致的地质⼯作可以确保运营期间不出现⼤的地质病害。
(8)公路勘察设计、施⼯、建设及运营管理单位⼀般岩⼟⼯程技术⼒量相对薄弱,应加强⼈才培养,适应⼭区⾼等级公路建设的需要。
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