高海拔地区公路勘察组织与方法浅谈——甘孜至白玉道路改建工程有感

高海拔地区公路勘察组织与方法浅谈——甘孜至白玉道路改建工程有感

刘晓翔石亮平

（湖南省农林工业勘察设计研究总院，湖南，长沙，410007）

【摘要】西部高原地形地貌、岩土工程条件、气候条件极为复杂,西部高原的勘察工作环节较为薄弱。本文以国道317线甘（孜）至白（玉）公路改建工程为基础，通过对沿线复杂的高山高原地质环境的分析和对原路地质病害问题的认识，针对性地制订了合理的综合地质勘察方案，面对工程勘探过程中出现的各种复杂工况及时灵活调整方案，圆满完成高原外业工作，并且对其在工程中的应用进行合理拓展和探讨。

【关键词】高原；勘察；组织；方法

一、前言

因高原特有的地质条件，西部高原的勘察工作环节较为薄弱,尤其是海拔3000m以上的地区,现行的规范、手册对其特殊性涉及较少,可参考文献很少。作者有幸参与甘孜至白玉公路改建工程。

本文以国道317线甘（孜）至白（玉）公路改建工程为基础，通过对沿线复杂的高山高原地质环境的分析和对原路地质病害问题的认识，针对性地制订了合理的综合地质勘察方案，并在勘察过程中应对各种工程状况及时调整方案，确保了有效的勘察成果，为高原勘察工程提供参考。

二、工程概况

项目所在区域属四川省西部，甘孜藏族自治州甘孜县、新龙县和白玉县境内。本项目推荐方案K线起点位于白玉县阿察乡昌台镇，终点位于白玉县建设镇，路线直线距离109.0295km。本区域主要老路为甘孜至白玉公路的白玉县阿察乡昌台镇经麻绒、章都至白玉县城建设镇段。甘孜至白玉道路属川藏公路北线。川藏公路是中国筑路史上工程最艰巨的一条公路，由于受复杂的自然因素和地质条件制约，川藏公路抗灾能力弱，地质灾害多，通车以来，川藏线经历了多次重大改造和整治，但川藏线仍病害不断。[1]

三、踏勘工作

全部工作分为四个阶段进行。1.收集基础资料及地质资料[2]、[3]、[4]。2.编制勘察工作大纲，布置地质调查路线。据身体状况、专业技能等挑选调踏勘工作组人员。3.对工作区地形、地貌、地质界线、地层岩性、构造、不良地质和特殊岩土、水文地质等展开综合地质调查。4.内业资料整理，编写地质调查与测绘报告。通过踏勘，获得项目区初步地质资料。

四、地质条件

1．气象水文

本工程区属青藏高原气候，气温低，冬季长，四季不分明，无霜期短，降水较少，干雨季分明，光照强度大，日照丰富，气温随海拔的升高呈明显的垂直分带。区内地表水系发育，区内东部赠曲河与西部的欧曲河及其支流麻曲河等属金沙江水系,受构造切割影响，沟谷深切、密布，多呈树枝状分布,。

2．地形地貌

项目区地处青藏高原南部褶皱山地，总体高山—中山地形，地表水系较发育，。区内地形起伏大，切割深，路线走廊带内总体地势呈现中部分水岭处高，往东西两侧逐渐降低的地貌特点，可划分三个地貌单元，即跨越构造剥蚀高山，构造剥蚀、侵蚀高山峡谷及河流阶地等地貌单元。

3．地层岩性

公路沿线地段内发育的地层自老而新依次为三迭系中下统上组、三迭系上统曲嘎寺组上段、下段，三迭系上统图姆沟组、拉纳山组及第四系。岩土层包括粉质黏土、碎石、块石、漂石、卵石、砂土及灰岩、白云岩、钙质页岩、大理岩、火山岩、砂岩、板岩、千枚岩。

4．地质构造

工程区位于青藏高原的东南部，属于青、藏、滇、缅、印、尼“歹”字型构造体系，地质构造复杂。项目区主要处在义敦印支优地槽褶皱带内，发育一系列近南北向褶皱和压扭性逆断裂。主要褶皱为安孜向斜与麻绒背斜，线位区发育9条逆断层，复杂的地质构造使工作区岩石节理裂隙发育，岩体较破碎。

5．不良地质现象[4,5]

受地形、地层岩性、构造及地下水等因素的影响，沿线主要不良地质现象有：滑坡、崩塌、泥石流及软土等，以崩塌、滑坡现象最为突出。

6．水文地质条件

项目区内地下水主要出露有松散岩类孔隙潜水、碎屑岩裂隙水二大类。松散堆积层孔隙水主要受大气降水补给，同时受上部基岩裂隙水的补给，地下水以下降泉（局部或具承压性）或散流在路基边坡出露排泄，松散堆积层孔隙水对桥基施工影响较大，也是造成边坡垮塌的主要原因。

7．新构造运动及地震

该段线路区内总体表现为强烈的整体性、间歇性抬升，区内存在地震发震断裂，断裂活动强烈，主要受章德—木拉断裂带及巴塘断裂带的影响，因此区域和线路的地质环境稳定性均较差。项目区为四川省七大强震带之一，属强度大、频度低的强震活动区。据资料显示线路区及外围地区历次强震对工程场地的影响烈度最大值为Ⅶ度。

四、勘探工作

据踏勘资料及其他文献资料[5、6]，制定详勘方案：1、抽选身体健康、专业技能过硬技术软硬及管理人员，组成项目部，并据体检结果筛除身体条件欠佳人员，提前修养身体、服用红锦天之类药物，为上高原做好准备；2、召开动员大会，技术交底及藏区高原工作注意事项，尤其是当地民俗民风问题；3、考虑到高原特殊气候与环境，从四川成都及贵州高原聘请钻探队伍；4、安排白玉县前期踏勘留守人员做好接待准备。5、时值9月下旬，拟一个月完成钻探任务。

项目部管理及技术人员刚抵达至白玉县县城，均出现高原反应，程度轻重不等。项目部安排所有人员在县城修养两日以适应高原环境。第一个星期以详细地质调查工作为主，同时对构筑物测量放点。项目部针对构筑物的地理位置、勘探工作量、施工环境等因素，制定“先难后易、先高海拔后低海拔、总体向白玉县城收缩”的战略方案。勘察方法钻探为主，辅以原位测试、地调、坑探等手段。部分崩塌边坡堆积物松散，大风及雨天有碎落物，机械钻探施工不安全，以坑探及地调为主。

9月下旬钻探队伍进场后，优先安排钻机进驻海拔3865m处的砂砾料场工点。钻机进场第二天，钻机工作人员抱怨没有吃早餐，因为整个上午用炒锅都不能烧开水煮碗面条。鉴于部分钻探工人无高原作业检验，项目部开展培训，告知钻探工人高原作业及生活注意事项、藏民生活习俗及禁忌等事。钻探队伍进场半个月后，工程进度缓慢，项目部分析原因如下：1、云贵高原海拔低于青藏高原，工人仍不适应当地气候，身体不适，出于安全考虑，遣返部分工人，人力资源不足;2、高原缺氧，而钻探工作劳动量大，工人劳作效率较平原地带低很多;3、对于项目部友情提醒工人们未引起足够重视，准备不足，如不带高压锅、防寒衣服等;4、藏区语言不通，地理偏僻，交通物流不便，生活后勤跟不上;5、钻探设备出故障后，白玉县城无专业店铺可采购配件，需从成都发货，耽误时间长。项目部随即调整生产安排：集中人手，保障部分钻探设备全力正常运转，闲置个别钻机；钻探设备故障，从闲置钻机上拆借部分配件，同时从康定或者成都发货；专门安排一辆交通车，保障后勤；技术人员、管理人员分片负责，积极联系当地基础政府，尊重藏民同胞的民俗民风。

进入10月份，工程进度仍较缓慢，集中问题为：1、地层复杂，钻探难度大，如卵漂石、碎裂岩等，清水泵之类的钻探设备不能满足要求；2、地广人稀，部分歹徒骚扰钻探队伍，而当地警务力量薄弱；3、昼夜温差大，工作时间日渐减短。项目部将队伍再集中化，要求至少两个班组一起驻扎，避免人单力薄。项目部管理人员在县城偶遇其四川省甘孜州钻探队，该队伍长期在高原开展钻探工作，经验丰富。经协商，项目部雇佣这支钻探队伍。该队伍加入项目后，工程进度提速立竿见影。该钻探队伍采用双管单动、植物胶钻进，钻进速度快、取芯率高；钻探工人团结一致、干劲足；自配后八轮卡车，后勤、搬迁自理；工人懂简单藏语，能较好与当地百姓沟通。

10月份，海拔3865m处的砂砾料场打霜，11月份即将下雪。据高原作业经验，11月就应该完成外业撤场，以防大雪封山。K192公里阿呀弄巴中桥位于深切河谷中，每天日照时长不超过4小时，且处于风口，寒风刺骨，施工难度极大。K192+035～K192+060路肩墙位于滑坡段，山坡经常滚落石砾，大风天气寒风裹挟砂砾打得机械叮叮响，无法开展工作。技术人员从县城购买防冻剂注入柴油机，为工人添置防寒衣物等，鼓励工人一个星期内完成该工点。据现场气象回馈，雪沿着路线从高海拔地区向低海拔地区扩散。项目部立即调整钻探设备，跟霜雪竞赛，优先完成高海拔地区的工点。为加快设备搬迁速度，从县城租赁挖机吊运设备。12月初，距县城60km的麻融中桥开始下雪，县城早已霜降。12月上旬全线下雪，气候恶化，温度降到零下10°，给勘察工作带来极大不便。与康定方向交通中断，柴油告急，后勤压力骤增。又有歹徒乘机违法作乱，钻探队伍人心浮动。项目部与白玉县交通局交涉，优先购买一批柴油；安抚队伍，尽全力保障后勤供给；晚上不顾疲劳，项目部交通车辆沿线巡逻一番。

12月下旬，终于完成所有外业，安排钻探队伍撤场后，项目部人员打点行李撤退。沿线已是冰天雪地，寒风凌冽。路面冰封，公共交通系统早已停运。下山过程中，一辆越野车车轮打滑失控，车身在海拔4000m盘山公路上失控陀螺旋转，最终车横在路肩处停下，万幸没有摔下山崖。

五、总结：

1．高原勘察因气候环境等限制，不同于平原地区，应重视地质调查、合理安排作业时间及工作量。

2．项目部技术人员及管理人员配置，身体健康者优先，保障医疗体系。高原小病可致命，一切需慎重。

3．与当地基层政府沟通，获得政府支持，尊重当地民俗民风。

4．选择具有高原钻探经验的队伍很重要，避免非工作减员、高原反应、生活习惯等因素降低效率、延长工期。若无高原钻探经验，项目部需对相关人员进行专门培训。

5．钻探队伍进场前根据地质条件条件、气候环境配置钻探机械，自带充足机械配件、防冻油等。

6．高原地广人稀，应配置交通车辆，注意安全，保障生活后勤。为保证安全，钻探工作人员尽量集中扎营，避免单独在某工点作业。

7．勘察工期最好选择无霜期，并在下雪前完成并撤离设备。根据勘察大纲、工期进度、工程变故等条件，灵活安排勘察工作，先高海拔区域后低海拔区域，先难后易。部分工点无法安全机械钻探施工，采用地调、物探、遥感、坑探等地质勘察手段。

参考文献：

[1]川藏路四川甘孜段公路地质勘察问题与对策[J]，马洪生、徐德玺、王然屏、魏安辉，西北大学学报(自然科学版)，2011年6月，第41卷专辑，Jun.2011，V01．41，S.I．

[2]试探高原山区公路勘察设计理念[J]，吴华金，中国勘察设计，2004(1).

[3]国道318线甘孜境段东俄洛至海子山段公路改建工程地质勘察报告[R],四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院、四川省交通运输厅交通勘察设计研究院，2010．

[4]国道317线甘孜境公路改建工程地质勘察报告[R]，四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院、四川省交通运输厅交通勘察设计研究院，2011．

[5]西部高原机场勘察方法[J]，谢春庆，地质灾害与地质环境，

[6]岩土工程勘察规范[M]，中华人民共和国建设部，中国建筑工业出版社，2009.10

[7]陡坡崩塌及落石地段铁路选线勘察[J],张戎垦,王永国.铁道勘察,2004(2):69-71.

[8]滇藏铁路重大工程地质问题及线路走向研究[J],卿三惠,黄润秋,杨英,铁道工程学报,2007(10):6-11.

作者简介：

刘晓翔（1985-），男，湖南衡阳人，河海大学地球科学与地质资源学院07级硕士研究生，研究方向：工程地质。现就职于湖南省农林工业勘察设计研究总院。

石亮平（1970-），男，湖南邵阳人，华东理工大学地质工程专业学士，现就职于湖南省农林工业勘察设计研究总院岩土分院院长。