铁路桥梁的工程地质勘察研究

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摘要：随着社会的进步以及铁路建设的蓬勃发展，特别是近年来新一轮高铁建设高潮的来临，作为铁路重要组成部分的桥梁工程也得到长足发展，而能否做好铁路桥梁的工程地质勘察则直接影响着桥梁工程的质量、安全及造价，对此本文结合铁路桥梁工程地质勘察心得，简要分析、介绍了铁路桥梁地区的工程地质勘察的相关方面，以供同类工程参考。

关键词：铁路桥梁；工程地质勘察；水文地质勘察

中图分类号：P2文献标识码： A

引言

工程地质勘察是工程地质学的一个分支，它通过研究勘察工程地质的内容，采取地质调绘、物探、勘探、综合试验、测试等勘察技术方法，并遵循相关的勘察程序，从而为拟建工程提供相关的地质资料。

1、工程地质勘察的任务

一项工程开始之前，需要对它的包括地基选择，周边地质情况调查，以及后续安全性防护等在内的一系列地质问题作出全面的解释，提供详尽的资料，以此为基础，为建筑施工的规划、设计提供地质依据。

首先，通过遥感、卫片，区域地质调查等，掌握全工区的地质情况（包括地质发展史，地质构造形成过程，地面地质资料等），分析有利因素和不利因素，选出最优的建筑场地，做出建筑规划。好的工区的选择能够在充分利用当地有利地质因素，减少施工难度的同时，节省人力、物力，缩短施工时间、从而最大限度地降低建筑成本，提高经济效益。因此，地质选线对铁路线路选择起着尤为重要的作用，这也是地质勘察最根本最基础的任务之一。

其次，进行工程场地的详细勘察，线路选定之后，结合桥梁所在地区地形地貌、孔跨形式等，通过大面积地质调绘、物探、钻探、综合试验、测试相结合的地质综合勘察技术，对桥址区做详细的地质勘察工作，详细查清桥址区工程地质及水文地质条件，作出定性的评价和定量的分析，提出解决不良地质影响的工程措施意见及建议，保证施工的安全性与有效性。

最后，提出工程建设对地质条件及环境改变的预测。由于建筑物的兴建，势必在一定程度上对拟建设场地及周边地质环境造成一定的影响，比如桥梁建设易引发岸坡坍塌、河道堵塞、造成地表流水、地下水的污染等。为了保护环境，保证工程施工的安全性和经济的良好效益，实现工程建设的良性循环，就需要做详尽的预估，并制定相应的防范应对措施。

2、地质勘察作业的意义

通过调查研究既有铁路桥梁设施的使用状态，总结桥梁勘察设计经验教训，可显现地质勘察作业的现实意义。

2.1、铁路桥梁建设问题

总结铁路桥梁建设的主要问题，集中表现:①前期工作不足，某个铁路桥梁项目正式动工前，工程单位缺乏必要的准备工作，尤其是地质勘测不全面，误导了后续施工方案的制定;②地质病害普遍，由于铁路桥梁所处地方条件的特殊性，增加了铁路桥梁的建设难度。③如果工作落后，对于己经建成的铁路桥梁，部门缺少足够的维护措施，阻碍了其正常有序的工作。

2.2、地质勘察作用

铁路桥梁能为人们提供更多的方便，就目前的情况来看，我国铁路桥梁工程建设还处于相对落后阶段，铁路桥梁项目改建依旧达不到预定的成效。为了改变传统铁路桥梁项目建设的现状，新时期铁路部门倡导把地质勘察工程融入铁路桥梁建设中，这一方案起到了多方面的工程作用。例如，经过详细的地质勘察环节，可以提前发现铁路桥梁所处区域的地质特点，掌握地质病害发生的规律，项目施工前做好充分的抗病害准备。

3、地质勘察手段

地质勘察手段直接影响着勘察的质量和进度，为了能够确保工程的准确度以及数据的完整性，选择合理的勘察手段是非常重要的。通常的情况下使用的勘察手段有地质调绘、物探、钻探、综合试验、测试，可以以它们中一项或几项为主的进行勘察，也可以将它们相结合进行地质综合勘察。

（1）地质调绘

地质调绘是地质工作中最直观、重要而有效的工作方法，也是后续勘察工作的基础。通过不同阶段对地质现象的调查与再认识，可逐步加深了对桥梁工程场地地质条件的认识，并更明确了后续的物探及钻探工作，使得其目的性及针对性更强，勘探布置更合理有效。

(2)物理勘探

对于物理勘探一般情况下是会将其用在初测及定测阶段，这样做的目的是为了能够更好的掌握和了解桥位区地层的地质状况，精确确定水下障碍物以及地下管线等的位置。用于水中的物理勘探方法主要有3种，即包括地层地震方法与单道或多道方法，而对于陆地上的一般的情况下都是会使用地震CT与高密度电法。特大型桥梁勘察工作中，一定要做好孔内波速测试，其中剪切波的作用就是既要对施工场地地震效应综合分析，又要精确得到地震动参数;而压缩波则主要是用于判别岩石完整性以及划分风化岩界线。

（3）钻探

钻探是地质勘察中最常用、直接、可靠而有效的手段。可以直接获取岩芯，从而直观反应地层岩性、厚度、完整性、破碎程度、含水层及稳定水位等地质、水文参数，并通过各种原位测试及钻取岩土体试样进行室内实验获得水及岩土体的侵蚀性及物理力学指标等。从而为桥梁设计提供地质直接依据。

（4）综合测试、试验

依靠钻探平台及从中获取的岩土体样品、水样，可进行孔内测试和孔外试验。孔内测试包括标准贯入、动力触探等常规原位测试，还包括必要时需要做的文地质测试（抽提水、压水），其它七种参数（自然γ、井温、自然电位、电阻率、井径、声波纵、横波速度和扩散法水文测井）的综合测井，最大限度地获取更多的地质信息。对于软工地区会经常选用静力触探、旁压试验、十字板试验与荷载试验等手段。

4、工程地质勘察中的问题

工程地质勘察是工程建设中的首要阶段，因此需要我们高效工程地质勘察工作。但是工程勘察过程中存在很多问题，这些问题对我们工程地质勘察的结果有不同程度的影响。下面是我们对这些问题的分析。

1）工作中技术问题。地质的构造是复杂的，其中存在的某些不明物体的位置、分布等不易确定。并且，岩石的构造会因为环境的变化而发生变化，比如会风化等因素而无法得到最原始的结果。但是，目前我国的技术不够成熟和先进，无法准确地得到准确的取样和原位测试，不利于勘察工作的进行。在工程地质勘察工作中，工程的质量是最为重要的。但是许多施工人员的素质不够，对于勘查工作中的专业知识不够了解，不能准确地把握地质勘察的重点，并且有的工作人员态度不认真，在工作中出现勘察方法、理论错误使用，以及计算错误等问题导致结果的不准确。在这过程中，技术不成熟，手段不当等问题造成地质结果的不准确。

2） 工作人员的问题。工程地质勘察工作需要定期进行，并且上交结果报告。但是，在许多工作过程中，许多工作人员不能按时定期勘察，并且得出结果报告，耽误工作进度。如果这个工作不能定期顺利进行，致使施工方大量投入资源，并且会影响后续工作的进行，耽误工程的进度，这就造成了一定的经济损失。同时，这些报告结果和图纸的错误极多，某些报告不是专业的地质工程师撰写，没有专业的负责人来对这些报告把关。报告的不准确导致我们对勘察结果把握不准确，就导致我们的错误判断，那么勘察结果就失去了意义。勘察单位的选择对于勘察工作有着重要的影响，但是，某些单位不重视这个工作，无法正确对待工作的进行。建设单位随意选择勘察单位以及勘察单位的工作态度的不认真。在选择勘察工作时，没有调查清楚勘察单位的背景和工作史，无法保证勘察工作的质量。这些问题导致工作不严谨，最后直接影响工作结果。

3） 人才问题。工程地质勘察需要高素质人才，需要注重对于人才的培养。现在的人才流失和对人才的阻隔问题较为严重。工作人员在遇到问题时，互相推卸、逃避责任，并且不能认真对待工作。地质勘察需要综合性人才，需要能够结合实际，联系自身专业知识解决复杂的地质问题，并且具有强大的责任心和事业心。这类人才，能够结合自己的专业知识和能力，高效地解决地质勘察工作中的问题。

5、工程地质勘察在铁路桥梁领域的应用

铁路工程地质勘察类似于普通工程地质勘察的程序，一般踏勘、初测、定测、补充定测四个阶段，分别对应预可行性研究、可行性研究、初步设计及施工图四个设计阶段。随着每一步勘察的进行，对施工地段的地质情况的掌握也不断趋于深入化。

对于铁路工程来说，选择线路很重要。当主线中有越岭区时，应做好多垭口、多坡度的方案比选；当有河谷区存在时，应尽量避开高边坡和泥石流沟，防止对线路产生破坏。此外，由于铁路线路长，对于沿途的不良地质区段应尽量避开，包括滑坡地段，危岩落石区，岩溶地段，采空区，水库地区，高烈度地震区，软工区和膨胀工地区。

近几年，我国高铁迅速发展，不同于常规铁路的地质勘察，高铁有它自己的技术特点。由于高速铁路需要保证列车高速运行，自然，铁路的稳定性也要高于普通铁路，因此对施工提出了更高的要求。尤其在铁路主线选择上，更应该牢固坚守上述提出的避让不良地质区的原则。此外，在人与自然和谐的呼声日益高涨的今天，贯彻可持续发展观也被提上日程。在铁路工程地质勘察中，应杜绝破坏生态的行径，做好铁路工程对环境破坏程度的评估工作。

铁路桥梁工程因为地形复杂，因此对于工程的地质勘察必须要严格的按照国家的相关规范、标准进行，从各个方面着手，才可以保证相关工作的全面落实，达到预期的勘察效果，从而促进铁路桥梁工程建设的顺利完成。

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