❶ 高速鐵路工程地質勘察問題分析
山區高速鐵路工程線長站點多，工程類型多，經過的地域廣，地形地質條件十分復雜，工程地質勘察難度大，存在的問題也比較多。本文是筆者在贛龍高鐵福建段勘察監理工作的基礎上，以贛龍高鐵勘察為調查研究對象，結合福建山區的地貌、地質和水文地質、工程地質、環境地質條件，主要不良地質問題及形成原因，對山區高速鐵路勘察方法及存在的問題進行分析研究，為類似鐵路勘察提供借鑒和參考。
贛龍鐵路擴能改造工程（簡稱贛龍高鐵，下同）為國家鐵路Ⅰ級干線，設計雙線、行車速度為200km／h的高速鐵路，屬國肢坦家重要建設項目。贛龍高鐵正線線路全長250．4km，福建省境內全長139．095km，是我國在地形、地質條件復雜的山區修建的一條高標准干線鐵路，其地質條件復雜，是目前我省山區鐵路建設較困難的地區之一。特別是橋梁和隧道眾多，占線路長77．8％，工程地質和水文地質條件復雜，各種不良地質作用發育，勘察過程難度大，存在的問題也較多，經驗和教訓值得總結。
1贛龍高鐵福建段地質概況
本段位於閩西北中低山區，區內有丘陵及河流階地分布，發育有山間谷地等，區內構造發育、碳酸鹽岩廣布，岩溶發育，地勢陡峻、河谷切割較深，河谷形態多呈V型。測區內地質構造發育，自晚元古代以來，經歷了多旋迴的發展過程。構造體系主要為南北向、東西向、北東向及北北東向、「山」字型構造等四大構造，這些構造其控制了區內侵入岩的分布產狀以及河流的走向，對區內岩體工程地質條件影響較大。
沿線出塵扮露地層多，岩性復雜，主要為元古界、震旦系、寒武系、奧陶系－志留系頁岩、泥質頁岩（夾變質粉砂岩）；泥盆繫到第三系的沉積岩地層，岩性主要為砂岩、粉砂岩、砂礫岩等，偶夾煤線。沿線侵入岩分布區較為廣泛，約占本線路段的40％，主要岩性為燕山早期侵入的黑雲母花崗岩，細粒花崗岩、印支—華力西期的片麻狀黑雲母二長花崗岩、加里東期混合花崗岩、燕山晚期侵入的花崗閃長岩以及不同時期的脈岩。沿線第四系地層成因類型復雜，主要分布有全新統到更新統的沖洪積層（岩性主要為黏性土、砂卵礫石層等），更新統坡殘積層（岩性主要為砂質粘性土）。分布及厚度變化較大。山間谷地或丘間谷地局部存在2～10m的淤泥質土。沿線地下水類型主要有鬆散岩類孔隙水、基岩裂隙水、岩溶水。
2山區高速鐵路勘察方法
山區高速鐵路工程地質勘察工作是綜合性的工作，首先是先搜集沿線地質資料，再進行地質或工程地質測繪，而後進行物探、鑽探、地質測試、室內試驗等勘探方法，最後通過綜合分析、資料整理，編制出合格的勘察報告。高速鐵路工程地質勘察的發展趨勢就是採用綜合勘察和綜合分析方法，因此，山區高速鐵路勘察時既要考慮工序的先後，還要考慮各專業的銜接，合理安排勘察工作，這樣才能保障勘察工作合理有序地進行。
高速鐵路工程地質勘察方法的研究是伴隨著高速鐵路的興建而開展的，近幾年在地質條件復雜地區高速鐵路建設過程中，何華武等鐵路工程技術人員對高速鐵路勘探技術和勘察方法進行了不斷探索，並取得一定成果。山區高速鐵路工程沿線往往跨越的地質地貌單元眾多，並且分布大量的隧道、橋梁（如贛龍高鐵占線路長77．8％）等控制工程。贛龍高鐵福建段沿線地形地貌、地質構造、工程地質和水文地質條件極其復雜，造就了沿線眾多的崩塌、滑坡、泥石流及岩溶塌陷等不良地質問題，其有類型多、分布廣、規模大的特點，其影響主要表現在岩體派飢灶破碎或岩性軟弱。
引起碳酸鹽岩類岩溶在長汀盆地廣泛分布，另外在中復、小池、龍岩等地也有零星分布，均為覆蓋型岩溶。贛龍高鐵綜合勘察方法的運用，對於查明工程所處的地質背景、岩溶和岩溶水的發育特徵及其與橋隧的關系及危害程度、為各橋隧的岩溶水文地質條件評價奠定了基礎，對有效規避存在的地質風險起到了至關重要的作用。
3高速鐵路勘察中存在的問題
總結山區高速鐵路勘察中普遍存在的問題，主要有如下幾個方面。
（1）不同行業勘察人員對鐵路勘察認識不足和對鐵路規范理解的偏差。如大量的房建、冶金、化工、港口交通等勘察單位跨行業進行鐵路勘察，各部門習慣地將其行業勘察方法照搬過來，導致對沿線工程地質條件錯誤的評價。長期以來，我國的勘察業普遍存在著多頭管理、條塊分割的局面，一直沒有形成一個完整統一的工程勘察體系，沒有一本國家標准能夠對整個土木工程都適用的工程勘察原則的規定。由於現行的各行業工程勘察執行的規范和標准均有所不同，在具體勘察要求和內容方面也存在差異，如岩土體定名，岩土設計計算參數及計算公式，地震砂土液化差別方法，水、土對建築材料的腐蝕性評價，取樣及原位測試要求，以及室內試驗規程和操作等。
（2）勘察階段合並，勘察周期不合理。鐵路工程地質勘察應由面到點、由淺入深，分階段開展工作，准確提供不同勘察階段所需勘察成果。但個別線路由於時間緊，任務重，勘察階段往往合並，沒有足夠的時間進行勘察工作，其造成的後果往往是嚴重的，如地質條件沒有調查清楚，施工後不斷修改設計，形成返工浪費，這樣會給後期工作造成被動，工期延長，投資增加，重者可能會給運營階段留下了安全隱患，造成重大安全事故。
（3）鑽探工藝落後，鑽探進度和岩心採取率低，鑽孔深度不夠或超深等，鑽探工作未能滿足勘察設計要求。鑽孔深度不夠或超深在橋基孔中所見較多。構造破碎帶的岩性較為破碎鬆散，大中橋、特大橋及高橋的基礎宜避開構造破碎帶，特別是軟硬岩層的接觸帶上由於岩層軟硬不均，基礎施工或處理困難。若斷裂帶較寬，應設法使最少量的墩台置於其上。在勘察時宜將斷裂帶揭穿。
如文坊特大橋JZ－Ⅲ097－B文T14孔40．0m以上為花崗岩風化層；40．0～55．0m為構造破碎帶，岩性為碎裂岩化的強風化花崗岩，見有擦痕；孔深則要進入下部弱風化花崗岩5m。對於大中橋、特大橋及高橋，一般橋基荷載大，大多採用大直徑的嵌岩樁，持力層為弱風化岩是毫無疑義的，但若弱風化岩埋藏深度大，上部有巨厚層強風化岩，樁側阻力可以滿足承載力要求時，孔深控制強風化岩一定厚度即可。根據相關文獻資料，嵌岩樁當樁的長徑比較大（L／d＞20）（即樁長較長，超過50m時），同時樁周土層性質較好的情況下，側阻力分擔荷載比Qsk／Quk都超過了70％，大部分在80％以上，樁端阻力分擔荷載的比例小。如正華山特大橋JZ－Ⅲ097－BG正T7孔6．2m以上為沖積層；6．2～49．6m為全風化花崗岩；49．6～67．0m為強風化花崗岩，可採用摩擦樁，可終孔。
（4）地質參數追求精確，誤導評價的可信性。物理學有個著名的測不準原理，同樣適用於岩土工程或地質工程中的某些地質問題：即岩土體充滿獨特性與變異性，岩土工程設計參數或物理力學性質指標不應用絕對准確的定值來確定，只能通過綜合分析、統計和經驗判斷後，提出一個建議區間值，供設計人員使用。
因為岩土工程中定量准確預測是困難的，這緣於岩與土是不連續的介質，岩石中充滿節理裂隙，土就是碎散的顆粒集合體，都是由多相組成的。例如岩質邊坡測量節理裂隙等結構面產狀時，用一個區間值來表達比較符合實際，若只用一個定值來表達結構面產狀，則不符合客觀實際。又如岩石風化程度由上而下是漸變的，力學指標也是漸變的，岩土工程設計參數也只能是一個區間值或統計值，不宜把精確到某個定值的岩土力學參數認為是絕對准確的，否則會影響岩土工程評價的准確性。
（5）工程地質測試工作、土工試驗工作的管理不到位，數量和質量不符合要求，影響了岩土參數的確定性。工程地質測試有野外原位測試、室內試驗等，具有多樣性，同一參數因測試方法不同就得出不同的數據，測試方法選用是否合理成為岩土工程設計參數是否准確的重要環節。
岩土體測試數據的不準確，原因是多方面的，一是土樣的擾動，主要是由於取樣方法不當、長途運輸、樣品制備不符合要求，試驗操作不當等環節造成；二是計算產生的誤差，使測試數據呈隨機分布；三是相對於建築材料而言，岩土材料的復雜性與多變性，樣品個數不足時，其測試的指標一般缺乏代表性，必須有一定數量的測試指標，經過數理統計才能得到代表值。
（6）地質技術人員經驗不足，未能做好地質背資料綜合分析工作，綜合分析水平欠缺。由於地質條件的差異性和岩土設計參數的不準確性，導致勘察成果的不能很好地反映地質條件，使岩土設計計算可靠性降低，因些要強調工程地質勘察成果的定性分析與定量分析相結合，實行綜合判斷。
綜合判斷就是要求既要有扎實的理論知識，又要有豐富的實踐經驗。經驗不足還反映在對地層或地質體存在誤判。如對於埋藏型岩溶，在可溶岩與非可溶岩交接處，岩溶一般發育，上覆砂岩誤判為粗礫土，岩溶充填物易誤判成沖積物。如路基JZ－Ⅲ097－B18907孔在1．8～4．3m為紫紅色砂岩，碎塊狀，誤判為粗礫土；4．3～7．4m為深灰色含角礫粘性土，礫徑5～10mm，為岩溶充填物，誤判成沖積物（礫砂土）。
4結論
中低山及丘陵地區高速鐵路勘察具有地形、地質條件復雜，不良地質條件發育等特點，其發展趨勢就是採用綜合勘察和綜合分析方法。在勘察時應深入學習鐵路工程相關規范規程，總結各種成功經驗和失敗教訓，這是高質量勘察的保證。
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