公路地质勘察设计不同阶段地质勘察深度及方法

前言：勘察设计贯穿公路工程实施全过程，勘察设计水平可直接影响公路工程施工环节的安全性及稳定性。由于公路面临的地质条件存在较大差距，需工作人员结合工程建设要求及建设特征，选择适宜勘察设计方式，加大勘察设计全过程管控力度。

1、公路地质勘察设计问题

1.1 野外勘察问题

在公路勘察环节经常会遇到野外勘察情况，在操作不当、设定方案不合理时会存在多种问题。

1.1.1 勘探点距离与深度

在设置勘探点间距时，如现场地质条件较为复杂，需适当加密勘探点，确保获得的勘探结果全面。但在具体操作环节，由于勘察人员专业技术掌握不到位，仅依照原计划执行，没有结合具体工程情况设置勘探点，无法精准判别复杂地质条件。还有部分勘察人员对勘察区的岩土特征没有预先判断，仅根据某一地区特征开始勘察工作，随后在室内试样分析过程中显示采集到的岩土为湿陷土、冻土等特殊岩土，导致地基等级判别失误。

1.1.2 原位测试

原位测试的操作专业性强、要求较高，如操作不规范会一定程度影响勘察结果的全面性及精准度。在公路勘察工作处于气温与地温相差较大的情况下，勘探指标的差距也会较为明显。在开展标准贯入测试时，如果孔深、杆长的校正不符合规定，也无法确定指定测试区域，导致测试结果与工程实际情况存在较大差异。

1.1.3 地下水测量与样品采集

测量地下水的过程中，如没有严格监管钻孔孔壁以及抽水井等情况，导致地下水的水位测定的结果不够精准。在采集地下水样品过程中，没有严格遵照样品采集规范，样品在采集过程中的密封度不足、数量不够、含水量较少，一定程度影响检测工作开展水平。

1.2 工程分析评价问题

1.2.1 地质均匀评价

地质均匀评价是公路勘察工程重要评价的内容，在评价过程中应严格遵照岩土工程勘察规程。由于相关勘察细则没有完善，部分公路勘察部门采用的地基调查手段较为单一，难以精准评估地质结构的均匀性，使后续难度增大。

1.2.2 抗震效应评价

抗震效应评价主要是评估公路能够抵抗的地震等级，是重要工程不可或缺的内容。在开展场地类别、覆土层厚度判定时，部分勘察人员过于依赖地区经验，没有开展专门的地层剪切波速测试工作，致使工程存在的隐患问题无法被及时发现。

1.2.3 地基承载力评价

现阶段建设地区基础设计规范中取消了关于以及承载力数值的计算方法，但由于相关经验不足，没有建立起符合实际工作条件的检测体系，导致承载力勘察结果与实际情况相比存在较大差异。

2、公路地质勘察设计不同阶段勘察深度及内容

2.1 预可行性分析

对公路施工区域地形地貌、地质结构、水文条件进行细致调查，评估施工材料分布及运输条件，编制地质调查报告。

在预可行性分析环节做好数据收集与分类工作，精准控制岩土性质与地质条件，避免在施工环节出现各类隐患。如施工区域存在水源的情况下，也应着重测量地下水深度，分析地下水环境可能对工程施工造成的不利影响，优化工程施工方案。将勘察结果应用在公路工程走廊设计、项目资金、建设规模确定等环节，保障工程建设综合效益。

2.2 工程可行性分析

工程可行性分析阶段的地质勘察涉及项目现场水文地质、不良地质、地形与地质结构的综合勘探、对周边地形储存分布的精准控制等工作。通过切实掌握岩土与土壤自然分布情况，可及时发现施工过程中可能面临的地质灾害问题，保障工程顺利开展。

2.3 工程初步设计分析

在公路工程初步设计环节，应明确各阶段设计计划，借助计算方式确定土木工程量，绘制公路最佳线路图。根据公路所处地区地质环境、水文特征汇总相关地质数据，对公路工程施工及技术方案进行不断优化。

2.4 工程技术设计

工程技术设计的目标就是明确并实施地质灾害防治措施，保障工程中整体施工质量。在初步设计批准计划的基础上选择适宜施工技术手段，进一步完善工程施工技术方案。

2.5 施工图设计

公路工程地质调查内容涉及水文地质、工程地质、其他公路建设条件等，需精准掌握项目位置与路线，将公路结构参数详细体现在图纸中，通过图纸了解特殊岩石与土壤分布情况，使施工单位能够依据施工图有序开展施工工作。

3、公路地质勘察设计不同阶段勘察要点

3.1 应用先进公路勘察技术手段

在公路勘察环节选择实用性高、针对性强的技术，满足复杂地形条件下勘察工作开展要求。为确保获得的检测结果全面精准，还需使用先进技术手段与设施。例如在公路勘察与分析评价的过程中，使用多通道瞬态面波法、高密电阻滤法，提高勘探评价结果的全面性与精准度。具体来说，先进公路勘察技术包括以下几种：

3.1.1 地质雷达探测技术

地质雷达是公路勘察工程使用范围较广的探测手段之一，在使用过程中能够接收雷达向地下发射的高频电磁波信号，判断地下介质分布状态。地质雷达具有分辨率高、探测效率快、操作简便等优势，能够有效探测地下孔洞、裂缝、含水层等情况，预防可能出现在施工中的隐患问题。

我国正式研发出了超视觉感知 AI 透视雷达设备，该设备在超视觉感知技术领域获得了重大突破，为隧道、桥梁等岩土工程勘察工作奠定了坚实基础。超视觉感知 AI 透视雷达设备整合了边缘雷达计算硬件、人工智能算法、云计算平台等，能够精准全面地识别分析公路勘察数值，对现场情况展开实时监测与智能决策。

3.1.2 地震波探测技术

地震波探测技术也是公路工程勘察工作中的重要技术手段，主要就是利用人工激发地震波的方式，地震波在地下传播时遇到不同介质面层会发生反射与折射现象，根据该现象判断地层厚度、岩性与断层情况。通过地震波探测，能够为工程方案设计提供可靠依据。

3.1.3 电法探测技术

电法探测技术与岩土体的电学性质存在着差异，主要就是通过测量地下电场的方式判断地质结构，包括电阻法、充电法、自然电场法等。相较于其他探测手段而言，电法探测技术能够更好地探测到地下岩洞、地下水分布以及地层划分过程中，确定含水层的位置与厚度。

3.1.4 数字化成图技术

数字化成图技术的应用效率高，精准度更强。在原岩公路勘察作图环节涉及的数据体量大，需要消耗较多时间及资源。现阶段城市建设进程不断加快，对公路工程勘探提出了更高要求，需积极使用数字化成图技术手段，提升勘探水平。

数字化成图技术可分为原图数字化、航测数字成图、地面数字成图三种方式。其中，航测数字化成图可有效减轻外业勘探劳动强度，缩短成图周期，提高劳动生产率。利用专业绘图软件还可编绘系列图及各专项图，编图的精准度更高。

3.2 优化工程勘察设计内容

针对公路路基路面结构特征制定针对性地质勘察方案。在公路铺装过程中，根据所选路线，对周围地质环境、水文条件进行勘测。施工前设计路面路基结构，为工程施工提供相关地质信息。

在高速公路建设环节，如需要穿越山脉修建隧道，还应着重在施工前对现场进行细致勘查。分析施工工作可能对工程地质条件造成的不利影响，选择适宜的隧道施工位置与施工方法。

总结：在公路地质勘察设计工作开展期间，各阶段的实施均需由勘察设计工作支持。要求勘察设计环节不仅需满足国家规定标准，把控地质参数，在预防地质灾害的前提下，提高工程整体施工水平，延长公路使用寿命。

参考文献：

[1]杨桂青.高速公路工程地质勘察中常见难题及应对措施——以G59 呼北海高速公路勘察为例[J].地震地磁观测与研究,2024,45(05):163-170.

[2]李凯,侯秋平,邹杰,等.综合物探方法在复杂地质条件下公路隧道勘察中的应用[J].工程地球物理学报,2024,21(05):820-828.