道路桥隧工程地质勘察与风险评估
商宏亮
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1 地质勘察与风险评估的价值及地质环境特征
1.1 地质勘察的核心工程价值
地质勘察对道路桥隧工程具有基础性支撑作用。从设计科学性看,精准的地质数据为工程选址、线路优化和结构形式选择提供依据,确保设计方案与地质条件相适配;从施工安全性看,查明不良地质分布和水文地质条件,可提前制定针对性防控措施,避免施工中因地质未知引发的塌方、突水等事故;从经济性看,全面的地质勘察能减少因地质问题导致的设计变更和返工,降低工程成本;从耐久性看,掌握岩土体腐蚀性、地下水作用规律,可为结构防腐、地基处理提供技术参数,延长工程使用寿命。
1.2 复杂地质环境的主要风险特征
道路桥隧工程面临的地质风险呈现多样性特征。岩土体性质引发的风险,如软土地基的不均匀沉降风险、岩质边坡的崩塌风险,直接影响结构稳定性;水文地质风险包括地下水突涌、管涌等,施工中易导致基坑积水、地基承载力下降;不良地质风险涵盖岩溶空洞、断层破碎带、泥石流等,可能造成结构失稳或施工中断;地质构造风险如活动断裂带的地震液化风险,对工程抗震设计提出特殊要求。这些风险具有隐蔽性强、突发性高、影响范围广的特点,若未及时识别和管控,易引发重大工程事故。
1.3 风险评估的工程必要性
风险评估是地质勘察成果转化为工程安全保障的关键环节。通过风险评估可将地质数据转化为直观的风险等级,为工程决策提供明确依据,避免因地质信息模糊导致的决策失误;风险评估能揭示不同地质风险的关联性,如岩溶发育区易同时存在突水和地基空洞风险,为制定综合防控措施提供方向;风险评估结果可指导资源合理配置,将有限的防控资源集中于高风险区域,提高风险管控效率;此外,风险评估贯穿工程全周期,施工前预判风险、施工中动态评估风险、运营期监测风险变化,形成完整的风险管控链条,确保工程安全。
2 地质勘察技术方法与风险评估体系构建
2.1 多元化地质勘察技术方法
现代地质勘察采用多元化技术手段提升数据精度。钻探技术通过岩芯取样直接获取岩土体物理力学参数,结合原位测试如标准贯入试验、静力触探等,精准测定地基承载力和土层分布;物探技术包括地震勘探、电磁勘探、雷达探测等,可实现地下结构的无损探测,有效识别岩溶空洞、断层位置等隐蔽地质构造;遥感技术通过卫星影像、无人机航拍等获取区域地质地貌信息,为大范围线路规划和不良地质初步识别提供支持;室内试验对采集的岩土样进行物理性质、力学性能和化学成分分析,为设计计算提供基础参数。
2.2 地质风险的系统识别路径
地质风险识别需遵循系统性与针对性原则。基础资料收集阶段,通过区域地质调查报告、水文资料分析,初步判断工程区域的主要地质风险 结果圈定不良地质分布范围,明确风险点的空间位置和规模;数据整合 、水文条件、构造特征等数据关联分析,识别风险形成的内在机理; 家对复杂地质现象进行会诊,确定潜在风险的诱发因素和演化规律。 桥位、隧道洞口、深基坑等关键部位的地质条件。
2.3 风险评估模型与等级划分
科学的风险评估模型为风险管控提供量化依据。构建 “可能性 - 后果” 二维评估模型,可能性评估基于地质条件复杂性、不良地质发育程度等确定风险发生概率,后果评估从人员伤亡、经济损失、工期延误等维度衡量风险影响程度;采用层次分析法、模糊综合评价法等量化工具,将定性描述转化为可比较的风险数值;建立风险等级划分标准,通常划分为低、中、高、极高四个等级,高等级风险需制定专项防控方案并动态监测;结合工程类型特点调整评估指标权重,如桥梁工程侧重地基稳定性风险权重,隧道工程强化突水突泥风险权重。评估模型需具备灵活性,可根据地质勘察精度动态优化。
3 勘察与评估的技术优化及质量保障机制
3.1 勘察技术的智能化升级路径
智能化技术推动地质勘察精度提升。引入三维地质建模技术,整合多源勘察数据构建可视化地质模型,直观展示岩土体分布、地质构造和不良地质空间形态;应用物联网技术实现勘察设备的智能化改造,如智能钻机可自动记录钻进参数并实时传输数据,减少人为记录误差;采用大数据分析技术挖掘地质数据间的关联规律,如通过历史数据训练模型预测特定区域的岩土体参数,提高勘察数据的代表性;发展实时监测技术,在勘察过程中同步监测地下水位、岩土体变形等指标,为动态调整勘察方案提供依据。
3.2 风险评估的动态化实施机制
动态化评估确保风险管控的时效性。施工前基于勘察数据进行初始风险评估,确定风险等级和防控重点;施工中结合超前地质预报数据更新风险 前探测,及时修正前方不良地质风险等级;建立风险动态更新制度,当勘察 重新评估风险等级并调整防控措施;应用数值模拟技术预测风险演化趋势,如采用有限元法模拟软土地基沉降过程,预判不同施工阶段的风险程度。
3.3 质量保障与成果应用机制
完善的保障机制确保勘察与评估成果有效应用。建立勘察质量三级审核制度,从野外数据采集、室内试验到成果报告编制进行全流程质量管控,确保数据真实性和准确性;制定地质勘察技术标准,规范勘察方法选择、采样频率、报告编制等要求,统一技术尺度;强化勘察成果交底机制,通过可视化模型、专题会议等方式向设计、施工单位传递关键地质信息和风险点,确保成果有效转化;建立勘察成果反馈机制,收集施工中发现的地质问题,总结经验教训并优化后续勘察方案。
结束语
道路桥隧工程地质勘察与风险评估是保 工程安全的基础性工作,对工程设计优化、施工安全管控和全生命周期管理具有重要意义。 中 可精准揭示复杂地质条件的特征;构建科学的风险评估体系,能有效识别和量化地 提供依据。智能化勘察技术升级、动态化风险评估机制和全流程质量保障体系, 能力 的关键。未来,随着地质探测技术、智能分析算法的进一步发展,地质勘察与风险 动态化、智能化方向发展。通过持续的技术创新与机制完善,将为道路桥隧工程在复杂地质环境中的安全建设提供坚实的技术支撑。
参考文献
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