2018年注册岩土工程师岩土工程勘察讲义：道路(路基)岩土工程勘察

2018年注册岩土工程师岩土工程勘察讲义：道路(路基)岩土工程勘察

第八章 道桥工程勘察

　　道路是陆地交通运输的干线，由公路和铁路共同组成运输网络，其中铁路运输量占首位，铁路是国民经济的动脉，在我国的政治、经济、国防上发挥着巨大作用。解放前，我国仅有铁路1万多公里，公路数万公里。建国以来，我国铁路和公路除修复和改造外，新增修了一系列的铁路线，如包兰线、兰新线、宝成线、鹰厦线、成渝线、成昆线等;公路更多，大的如青藏、新藏和川藏公路等。特别是近年来我国高速公路飞速发展，高等级公路网络已初具规模，至1998年底，我国公路通车总里程达127.8万km，高速公路里程8733km，在建高速公路里程达12600km。全国通公路的乡镇达到99%，通公路的行政村达到87%。

　　桥梁是在道路跨越河流、山谷或不良地质现象发育地段而修建的构筑物，是道路的重要组成部分，随着道路地质复杂程度的增加，桥梁的数量与规模在道路中的比重越来越大，它是道路选线时的重要因素之一。所以，除特大桥梁需单独进行勘察外，一般桥梁工程地质勘察即为道路工程地质勘察

第一节 道路(路基)岩土工程勘察

　　一、概述

　　公路与铁路在结构上虽各有其特点，但两者却有许多相似之处：

　　(1)它们都是线型工程，往往要穿过许多地质条件复杂的地区和不同地貌单元，使道路的结构复杂化;

　　(2)在山区线路中，崩塌、滑坡、泥石流等不良地质现象都是道路的主要威胁，而地形条件又是制约线路的纵向坡度和曲率半径的重要因素;

　　(3)两种线路的结构都是由三类建筑物所组成：第一类为路基工程，它是线路的主体建筑物(包括路堤和路堑);第二类为桥隧工程(如桥梁、隧道、涵洞等)，它们是为了使线路跨越河流、深谷、不良的地质和水文地质条件地段，穿越高山峻岭或使线路从河、湖、海底以下通过等;第三类是防护建筑物(如明硐、挡土墙、护坡、排水盲沟等)。在不同线路中上述各类建筑物的比例也不同，主要决定于线路所经地区工程地质条件的复杂程度。

　　公路与铁路的工程地质问题大体相似，但铁路比公路对地质和地形的要求更高。高等级公路比一般公路对地质条件的要求高。

　　二、主要工程地质问题

　　(一)路线选择工程地质论证

　　路线选择是由多种因素决定的，地质条件是其中的一个重要的因素，也是控制性的因素.路线方案有大方案与小方案之分，大方案是指影响全局的路线方案，如越甲岭还是越乙岭，沿A河还是沿B河，一般是属于选择路线基本走向的问题;小方案是指局部性的路线方案，如走垭口左边还是右边，沿河右岸还是左岸，一般是属于线位方案。工程地质因素不仅影响小方案的选择，有时也影响大方案的选择。下面分山岭区与平原区两种情况进行研究。

　　1、山岭区

　　(1)沿河线

　　由于沿河路线的纵坡受限制不大，便于为居民点服务，有丰富的筑路材料和水源可供施工、养护使用，在路线标准、使用质量、工程造价等方面往往优于其他线型，因此它是山区选线优先考虑的方案。但在深切的峡谷区，如两岸张裂隙发育，高陡的山坡处于极限平衡状态时，采用沿河线则应慎重考虑。

　　沿河线路线布局的主要问题是：

　　①路线选择走河流的哪一岸;

　　②路线放在什么高度;

　　③在什么地点跨河。

　　关于第③个问题将在桥渡部分详细讨论，这里的讨论只涉及①、②两个问题。路线选择走河流的哪一岸，应结合河谷的地貌、地质条件进行分析比较。为了避让不利地形和不良地质地段，还可考虑跨河换岸。为求工程节省、施工方便与路基稳定，路线宜选择在有山麓缓坡、较低阶地可利用的一岸，尽可能避让大段的悬崖峭壁。在积雪和严寒地区，阴坡和阳坡的差异很大，路线宜尽可能选择在阳坡一岸，以减少积雪、翻浆、涎流冰等病害。

　　在顺向谷中，路线应注意选择在基岩山坡较稳定、不良地质现象较少的一岸。在单斜谷中，如为软弱岩层或有软弱夹层时，一般应选择在岩层倾向背向山坡的一岸;如为坚硬岩层时，则应结合地貌考虑，选择较为有利的一岸。 在断裂谷中，两岸山坡岩层破碎、裂隙发育，对路基稳定很不利。如不能避免沿断裂谷布线时，应仔细比较两岸出露岩层的岩性、产状和裂隙情况，选择相对有利的一岸。在山地河谷中，常常会遇到崩塌、滑坡、泥石流、雪崩等不良地质现象。如两岸皆有，应通过详细调查分析，选择比较有利的一岸;如规模大、危害重且不易防治时，则应考虑避让。跨河到对岸避让时，还应考虑上述不良地质现象可能冲击对岸的范围

　　在强震区的沿河线，更应注意避让悬崖峭壁以及大型不良地质现象地段;避免沿断裂破碎带布线并努力争取地质地貌条件对抗震有利的河岸。沿河线的线位高低，应根据河岸的地质地貌条件以及河流的水流情况来考虑。沿河线按其高出设计洪水位的多少，有高线、低线之分。高线一般位于山坡上，基本不受洪水威胁，但路线较曲折，回旋余地小;低线路基一侧临水，边坡常受洪水威胁，但路线标准较高，回旋余地大。

　　在有河流阶地可利用时，通常认为利用一级阶地定线是最适当的，因为这种阶地可保证路线高出洪水位，同时由于阶地本身受切割破坏较轻，故工程较省。

　　在无河流阶地可利用时，为保证沿河低线高出洪水位以上，免遭水淹，勘测时应该仔细调查沿线洪水位，作为控制设计的依据。同时应采取切实有效的防护措施，以确保路基的稳定和安全。在强震区，当河流有可能为崩塌、滑坡、泥石流等暂时阻塞时，还应估计到这种阻塞所造成的淹没以及溃决时的影响范围，合理确定线位和标高。

　　(2)越岭线。

　　横越山岭的路线，通常是最困难的，一上一下需要克服很大的高差，常有较多的展线。越岭线布局的主要问题是：

　　① 垭口选择;

　　② 过岭标高选择;

　　③ 展线山坡选择。

　　这三者是相互联系、相互影响的，不能孤立的考虑，而应当综合考虑。

　　越岭方案可分路堑与隧道两种。选择哪种方案过岭，应结合山岭的地形、地质和气候条件考虑。下列情况可以考虑隧道方案：

　　①采用较短隧道可以大大缩短路线长度、改善路线标准时;

　　②在高寒山区采用隧道可以避免或大大减轻冰、雪灾害时;

　　③地面崩塌、滑坡等不良地质现象较发育时。

　　不同的越岭方案有不同的考虑。对于路堑过岭方案，选择标高最低的垭口和适宜展线的山坡是非常重要的;对于隧道过岭方案，选择标高最低的垭口是没有重要意义的，而应选择可以用较低标高和较短隧道通过的垭口。关于隧道工程的地质问题，将在地下洞室部分详细讨论，这里着重讨论路堑方案的一些工程地质问题。

　　(1)垭口选择。

　　垭口是越岭线的控制点，在符合路线基本走向的前提下，要全面考虑垭口的标高、地形地质条件和展线条件来选择。通常应选择标高较低的垭口，特别是在积雪、结冰地区，更应注意选择低垭口，以减少冰、雪灾害。对宽厚的垭口，只宜采用浅挖低填方案，过岭标高基本上就是垭口标高。对瘠薄的垭口，常常采用深挖方式，以降低过岭标高，缩短展线长度，这时就要特别注意垭口的地质条件。断层破碎带型垭口，对深挖特别不利。由单斜岩层构成的垭口，如为页岩、砂页岩互层、片岩、千枚岩等易风化、易滑动的岩层组成时，对深挖也常常是很不利的。

　　(2)展线山坡。

　　山坡线是越岭线的主要组成部分，选择垭口的同时，必须注意两侧山坡展线条件的好坏。评价山坡的展线条件，主要看山坡的坡度、断面形式和地质构造，山坡的切割情况，以及有无不良地质现象等。坡度平缓而又少切割的山坡有利于展线。陡峻的山坡、被深沟峡谷切割的山坡，对展线是不利的。山坡岩层的岩性和地质构造对于路基稳定有极大影响。如为倾斜岩层(倾角>10°～15°)，且路线方向与岩层走向大致平行时，则应注意岩层倾向与边坡的关系实际工程中尚应结合岩层情况来综合考虑。如虽为倾斜岩层，但路线方向与岩层走向的交角大于40°～50°时，也属于有利情况。接近水平的岩层，如由软硬相间的岩层组成，受差异风化的作用，可形成阶梯状山坡，此种山坡是否稳定主要看坚硬岩层的厚薄及裂隙情况。

　　在山坡上可能遇到各种不良地质现象，调查时应予以特别注意。最常见的是滑坡和崩塌，关于这些不良地质现象在第二篇中已有详细介绍。在北方及高寒山区，还要考虑积雪、涎流冰等问题，这就要注意研究坡向和风向、泉水和地下水。在某些高山地区还可能有雪崩。在有雪崩的山坡上，一般应避免在同一坡上布设多条路线。

　　2、平原区

　　地面水特征是首先应考虑的因素。为避免水淹、水浸，应尽可能选择地势较高处布线，并注意保证必要的路基高度。在排水不畅的众河汇集的平原区、大河河口地区，尤应特别注意。

　　地下水特征也是应该仔细考虑的重要因素。在凹陷平原、沿海平原、河网湖区等地区，地势低平，地下水位高，为保证路基稳定，应尽可能选择地势较高、地下水位较深处布线。

　　应该注意地下水变化的幅度和规律。不同地区，可能有不同的变化规律。如灌区主要受灌溉水的影响，水位变化频繁，升降幅度大;又如多雨的平原区，主要受降水的影响，大量的降水不仅使地下水位升高，而且会形成广泛的上层滞水。

　　在北方冰冻地区，为防治冻胀与翻浆，更应注意选择地面水排泄条件较好、地下水位较深、土质条件较好的地带通过，并保证规范规定的路基最小高度。

　　在有风沙流、风吹雪的地区，要注意路线走向与风向的关系，确定适宜的路基高度，选择适宜的路基横断面，以避免或减轻道路的沙埋、雪阻灾害。

　　在大河河口、河网湖区、沿海平原、凹陷平原等地区，常常会遇到淤泥、泥炭等软弱地基的问题，勘测时应予以注意。

　　在广阔的大平原内，砂、石等筑路材料往往是很缺乏的，应借助地形图、地质图认真寻找。

　　另外，对于强震区还应特别注意以下几点：

　　(1)路线应尽量避开地势低洼、地基软弱的地带，选择地势较高、排水较好、地下水位较深、地基内无软弱层(粉细砂和软粘土)的地带通过，同时注意路基排水、路基压实等工作，以避免严重的喷水冒砂，并减轻路基开裂、下沉等震害。

　　(2)不应沿河岸、水渠布线，不得已时，应远离河岸、水渠，以防强震时河岸滑移危害路基，并避免严重的喷水冒砂。

　　(3)对于铁路和重要公路，应尽量避免沿发震断层两侧危险地带布线;无法绕避时则应垂直于发震断裂通过。

　　(二)路基主要工程地质问题

　　道路路基包括路堤、路堑和半路堤、半路堑式等。在平原地区修建道路路基比较简单，工程地质问题较少，但在丘陵区，尤其是在地形起伏较大的山区修建铁路时，路基工程量较大，往往需要通过高填或深挖才能满足线路最大纵向坡度的要求。因此，路基的主要工程地质问题是：路基边坡稳定性问题，路基基底稳定性问题，道路冻害问题以及天然建筑材料问题等。

　　1、路基边坡稳定性

　　路基边坡包括天然边坡、旁山线路的半填半挖路基边坡以及深路堑的人工边坡等。

　　任何边坡都具有一定的坡度和高度，在重力作用下，边坡岩土体均处于一定的应力状态，在河流的冲刷或工程的影响下，随着边坡高度的增长和坡度的加大，其中应力状态也不断增强。当剪应力大于岩土体的强度时，边坡即发生不同形式的变形与破坏。其破坏形式主要表现为滑坡、崩塌和错落。

　　土质边坡的变形主要决定于土的矿物成分，特别是亲水性强的粘土矿物及其含量，在地下水的作用下，粘土的膨胀使土体的强度显著降低，加速边坡的变形。影响土质边坡稳定性的因素，除受地质(成分、结构和成因类型)、水文地质和自然因素影响外，施工方法是否正确也有很大关系。如违反开挖顺序，或在坡体上存土加载，修建水池及其他建筑物，不合理地开挖便道以及爆破等都能引起滑坡的发生和发展。

　　岩质边坡的变形主要决定于岩体中各种软弱结构面的性状及其组合关系，它对边坡的变形起着控制作用。在人工边坡形成临空面的条件下，必须具体分析被切割的山体中各种软弱结构面可能起滑动和切割岩体的作用，只有同时具备临空面、滑动面和切割面三个基本条件，岩质边坡的变形才有发生的可能。影响岩质边坡稳定性的主要因素是岩石性质、构造情况、岩体结构类型、水文地质条件、边坡要素及其规模以及施工条件等。此外，岩石的风化，大气降水的冲刷，地下水的渗流，温差的变化，干湿的交替，裂隙充填物的吸水膨胀等作用，坡体上的堆积加载，地震以及人类的工程活动等都能促使边坡变形的发生和发展。

　　由于开挖路堑而形成的人工边坡，改变了天然山坡的稳定条件，加大了山坡的陡度和高度，使山坡的边界条件发生变化，破坏自然山坡原有应力状态以及岩土体的原生结构，加大临空面，使岩土体暴露于地表，不仅受到大气降水的冲刷和侵蚀，而且又经受各种风化营力的作用，加速岩土体的风化进程，导致岩土体强度的降低，促进山坡不稳定因素的发展。同时，开挖的临空面又往往使各类软弱结构面(层面、节理面、断层面、古滑坡面等)组合而成的滑落体失去支持，为山坡的失稳创造了条件。此外，有时因开挖而切割含水层，地下水渗出产生动水压力，或因渗水冻结而产生冻胀力，更进一步破坏了山坡岩土体的稳定性。

　　路堑边坡不仅可能产生工程滑坡，而且在一定条件下，还能引起古滑坡复活。由于古滑坡发生时间较长，在各种外营力的长期作用下，其外表形迹早已被改造成平缓的山坡地形，若不注意观察，很难发现。当施工开挖使其滑动面临空时，很易引起处于休止阶段的古滑坡重新活动，造成边坡不稳定。如成昆线嘎立车站附近，位于牛日河左岸一级阶地以上的斜坡地带，在施工中曾引起古滑坡的复活。此外，其他山区线路也常出现古滑坡复活的情况。

　　山区铁路，即使线路在较平缓的山坡地段通过，有时路基必须采用深挖方案，就需重视该地段深挖路堑边坡的稳定性问题，这是因为有些平缓山坡的工程地质条件较复杂，岩性种类繁多，风化程度各异，基岩面起伏不平，其上又常为第四纪冲积、坡积、洪积、冰积等成因类型的土层所覆盖，土体多由砂类土和碎石类土所组成，其中常含有不规则的粘土透镜体，土层饱水后呈软塑—流塑状态，在这种地方开挖路堑，往往出现边坡变形问题。

　　人工边坡一经开挖，有的立即发生变形，威胁施工的安全，也有的需要相当长时期才发生变形，使铁路的正常运营受到影响。滑坡变形对路基的危害程度，主要决定于滑坡的性质、规模、滑体中含水情况以及滑动面的倾斜程度。只有掌握滑坡变形发生和发展的规律，才能得出正确的结论，提出有效的防治措施，减少或避免滑坡对铁路工程的危害。

　　边坡稳定性分析必须建立在正确的地质分析基础上，首先要求对地质环境充分了解，找出滑坡发生演变的主导因素，确定滑坡的边界条件，正确选取计算参数，然后选择适用的计算公式，按力学分析法进行计算，评定边坡的稳定性。在一定条件下，也可采用工程地质类比法进行边坡稳定性分析，此法主要是把已有边坡的设计经验应用于工程地质条件、斜坡类型及其模式等相似的新边坡，通过类比，对边坡的稳定性进行评价，最终确定其坡角和坡高。

　　不稳定边坡的治理原则是以防为主，及时根治。防治的含义包括线路绕避规模较大而难以整治的斜坡地段;消除或改变促使边坡稳定性恶化的主导因素，防止发生危害性较大的破坏。常用的治理措施有：

　　① 修筑锚杆挡墙、成排设置抗滑桩、抗滑明硐等支挡性建筑物;

　　② 对于规模小的滑体或不良的地质体可全部消除，但对规模大的滑坡，则主要采用上部刷方、下部填方(所谓“削头补足”的办法)来减缓坡度、增加斜坡的稳定性，或者改变边坡结构，降低坡高;

　　③修筑天沟、侧沟、盲沟、支撑渗沟及堵塞滑坡裂缝等，防止地表水和地下水渗入滑体内，避免岩土因受湿而抗滑力进一步降低;

　　④有时在边坡表面上，局部或全部用灰浆或沥青进行抹面，喷射水泥砂浆，修筑浆砌片石或混凝土护坡，采用骨架支撑式护坡及种植草皮等，以防止大气降水对边坡面的冲刷和岩石风化;

　　⑤有些情况下可采用掺砂翻夯、硅化法、焙烧法等土质改良方法，提高土体的力学强度，使边坡达到稳定。

　　2、路基基底变形与稳定性

　　路基基底稳定性多发生于填方路堤地段，其主要表现形式为滑移、挤出和塌陷。一般路堤和高填路堤对路基基底的要求是要有足够的承载力，它不仅承受列车在运营中产生的动荷载，而且还承受很大的填土压力，因此，基底土的变形性质和变形量的大小主要决定于基底土的力学性质、基底面的倾斜程度、软层或软弱结构面的性质与产状等。此外，水文地质条件也是促进基底不稳定的因素，它往往使基底发生巨大的塑性变形而造成路基的破坏。如路基底下有软弱的泥质夹层，当其倾向与坡向一致时，若在其下方开挖取土或在上方填土加重，都会引起路堤整个滑移;当高填路堤通过河漫滩或阶地时，若基底下分布有饱水厚层淤泥，在高填路堤的压力下，往往使基底产生挤出变形;也有的由于基底下岩溶洞穴的塌陷而引起路堤严重变形，如成昆线南段就有路堤塌陷的实例。路基基底若为软粘土、淤泥、泥炭、粉砂、风化泥岩或软弱夹层所组成，应结合岩土体的地质特征和水文地质条件进行稳定性分析，若不稳定时，可选用下列措施进行处理：

　　①放缓路堤边坡，扩大基底面积，使基底压力小于岩土体的允许承载力;

　　②在通过淤泥软土地区时路堤两侧修筑反压护道;

　　③把基底软弱土层部分换填或在其上加垫层;

　　④采用砂井预压排除软土中的水分，提高其强度;

　　⑤架桥通过或改线绕避等。

　　3、道路冻害

　　道路冻害包括冬季路基土体因冻结作用而引起路面冻胀和春季因融化作用而使路基翻浆。结果都会使路基产生变形破坏，甚至形成显著的不均匀冻胀和路基土强度发生极大改变，危害道路的安全和正常使用。

　　道路冻害具有季节性。冬季，在负气温长期作用下，路基土中水的冻结和水的迁移作用，使土体中水分重新分布，并平行于冻结界面而形成数层冻层，局部地段尚有冰透镜体或冰块，因而使土体体积增大(约9%)而产生路基隆起现象;春季，地表冰层融化较早，而下层尚未解冻，融化层的水分难以下渗，致使上层土的含水量增大而软化，强度显著降低，在外荷作用下，路基出现翻浆现象。翻浆是道路严重冻害的一种特殊现象，它不仅与冻胀有密切关系，而且与运输量的发展有关。在冻胀量相同的条件下，交通频繁的地区，其翻浆现象更为严重。翻浆对铁路影响较小，但对公路的危害比较明显。

　　影响道路冻胀的主要因素是：负气温的高低，冻结期的长短，路基土层性质和含水情况，土体的成因类型及其层状结构，水文地质条件，地形特征和植被情况等。

　　根据水的补给情况，道路冻胀的类型可分为表面冻胀和深源冻胀两种，前者是在地下水埋深较大地区，由于大气降水和地表水渗入和积聚于路基中而迅速冻结形成的，其主要原因是路基结构不合理，或养护不周，致使道碴排水不良造成的，其冻胀量较小，一般为30～40mm，最大达60mm，但也有不发生地表变形的。深源冻胀多发育在冻结深度大于地下水埋深或毛细管水带接近地表的地区。路堑基底为粉质粘性土，冻结速度缓慢，地下水补给源丰富，水分迁移强，极易形成深源冻胀，其冻胀量较大，一般为200～400mm，最大达600mm，尤其是不均匀冻胀对于要求较高的铁路来说，危害极大。甚至有的隧道因冻胀而使列车不能通过。

　　防止道路冻害的措施有：

　　①铺设毛细割断层，以断绝补给水源;

　　②把粉、粘粒含量较高的冻胀性土换为粗分散的砂砾石抗冻胀性土;

　　③采用纵横盲沟和竖井，排除地表水，降低地下水位，减少路基土的含水情况;

　　④提高路基标高;

　　⑤修筑隔热层，防止冻结向路基深处发展等。

　　4、建筑材料

　　路基工程需要天然建筑材料的种类较多，包括道碴、土料、片石、砂和碎石等。它不仅在数量上需要量较大，而且要求各种建材产地沿线两侧零散分布，但在山区修筑高路堤时却常遇土料缺乏;在平原区和软岩山区，常常找不到强度符合要求的护坡片石和道碴等，因此，寻找符合要求的天然建材有时成为铁路选线的关键性问题，常常被迫采用高桥代替高路堤的设计方案，甚至“移线就土”，提高线路的造价。

　　三、道路岩土工程勘察

　　道路岩土工程勘察的任务是运用工程地质学的理论和方法，去认识道路通过地带的工程地质条件，为道路的设计和施工提供依据和指导，以正确处理工程建筑与自然条件之间的关系，充分利用有利条件，避免或改造不利条件，使修建的道路能更好地实现多快好省的要求。

　　道路是一种线形建筑物，它有着很大的长度，常常穿越许多自然条件十分不同的地区。道路又主要是一种表层建筑物，它受地质、地理因素的影响。因此，道路岩土工程勘察无论在内容、要求与方法上都有其自己的特点。

　　道路岩土工程勘察，包括新建道路与改建道路的勘察工作，均应按照规定的设计程序分阶段进行。常用的设计阶段与步骤是：踏勘、初察与详察。不同测设阶段，对岩土工程勘察工作有不同的要求，在广度、深度和重点等方面都是有差别的，可查阅有关规程、细则或手册。岩土工程勘察一般不应超越阶段的要求，也不应将工作遗留到下一阶段去完成。

　　(一)道路岩土工程勘察的工作内容

　　1、路线岩土工程勘察

　　在踏勘、初察、详察各阶段，与路线、桥梁、隧道专业人员密切配合，查明各条路线方案的主要工程地质条件，选择地质条件相对良好的路线方案;在地形、地质条件复杂的地段，确定路线的合理布设，以减少灾害。路线岩土工程勘察并不要求查明全部工程地质条件，但对路线方案与路线布设起控制作用的地质问题，则应进行重点调查，得出正确结论。

　　2、特殊地质、不良地质地区(地段)的岩土工程勘察

　　特殊地质地段及不良地质现象，诸如盐渍土、多年冻土、岩溶、沼泽、风沙、积雪、滑坡、崩塌、泥石流等，往往影响路线方案的选择、路线的布设与构造物的设计，在踏勘、初察、详察各阶段均应作为重点，进行逐步深入的勘察，查明其类型、规模、性质、发生原因、发展趋势和危害程度，提出绕越根据或处理措施。

　　3、路基路面岩土工程勘察

　　路基路面岩土工程勘察亦称沿线土质地质调查。在初察、详察阶段，根据选定的路线方案和确定的路线位置，对中线两侧一定范围的地带，进行详细的工程地质勘察，为路基路面的设计和施工提供工程、地质、水文及水文地质方面的依据。

　　4、桥渡岩土工程勘察

　　大桥桥位影响路线方案的选择，大、中桥桥位多是路线布设的控制点，常有比较方案。因此，桥渡工程地质勘察一般应包括两项内容：首先应对各比较方案进行调查，配合路线、桥梁专业人员，选择地质条件比较好的桥位;然后再对选定的桥位进行详细的工程地质勘察，为桥梁及其附属工程的设计和施工提供所需要的地质资料。前一项工作一般是在踏勘与初察时进行，后一项则在初察与详察时分阶段陆续完成。

　　5、隧道岩土工程勘察

　　隧道多是路线布设的控制点，长隧道尤其影响路线方案的选择。隧道工程地质勘察同桥渡一样，通常包括两项内容：一是隧道方案与位置的选择;二是隧道洞口与洞身的勘察。前者，除几个隧道位置的比较方案外，有时还包括隧道与展线或明挖的比较;后者是对选定的方案进行详细的工程地质勘察，为隧道的设计和施工提供所需要的地质资料。前一项工作一般应在踏勘及初察时完成，后一项则在初察与详察时分阶段陆续完成。

　　6、筑路材料勘察

　　修建道路需要大量的筑路材料，其中绝大部分都是就地取材，特别是像石料、砾石、砂、粘土、水等天然材料更是如此。这些材料品质的好坏和运输距离的远近，直接影响工程的质量和造价，有时还会影响路线的布局。筑路材料勘察的任务是充分发掘、改造和利用沿线的一切就地材料，当就近材料不能满足要求时，则应由近及远扩大调查范围，以求得数量足够，品质适用，开采、运输方便的筑路材料产地。

　　(二)道路岩土工程勘察的主要方法

　　道路岩土工程勘察方法，主要有研究既有资料、调查与测绘、勘探、试验与监测等几方面。

　　1、研究既有资料

　　收集和研究路线通过地区既有的有关资料，不仅是野外工作之前准备工作的重要内容，也是工程地质勘察的一种主要方法。特别是在既有资料日益丰富、信息手段日益先进的今天，这种方法显得越来越重要。

　　收集的资料一般应包括以下几个方面的内容：

　　(1)区域地质资料。如地层、地质构造、岩性、土质及筑路材料等。

　　(2)地形、地貌资料。如区域地貌类型及其主要特征、不同地貌单元与不同地貌部位的工程地质评价等。

　　(3)区域水文地质资料。如地下水的类型、分带及分布情况、埋藏深度、变化规律等。

　　(4)物理地质作用和现象。如各种特殊岩土的分布情况、发育程度与活动特点等。

　　(5)地震资料。如沿线及其附近地区的历史地震情况、地震烈度、地震破坏情况及其与地貌、岩性、地质构造的关系等。

　　(6)气象资料。如气温、降水、蒸发、湿度、积雪、冻结深度及风速、风向等。

　　(7)其他有关资料。如气候、水文、植被、土壤等。

　　(8)工程经验。区内已有公路、铁路的主要工程地质问题及其防治措施等。

　　上述资料，应包括政府和生产、科研、教学等部门所出的一切有参考价值的地质图、文献、调查报告等。当勘察地区面积较大以及地形、地质条件比较复杂时，应特别注意收集利用既有的航空照片和卫星照片。

　　对收集到的资料进行分析研究和判释，可以初步掌握路线所经地区的工程地质条件概况和特点，粗略判定可能遇到的主要工程地质问题，并了解这些问题的研究现状和工程经验。这对作好准备工作和野外工作，无疑都是十分必要的。在道路岩土工程勘测工作中，正确地运用此种方法，可以减少野外工作的盲目性，提高工作质量。

　　2、调查与测绘

　　调查与测绘是工程地质勘察的主要方法。通过观察和访问，对路线通过地区的工程地质条件进行综合性的地面调查，将查明的地质现象和获得的资料，填绘到有关的图表与记录本中，这种工作统称为调查测绘。一般情况下，道路工程地质调查测绘采用沿线调查的方法，而不进行测绘。但对地质条件复杂地区或重点工程地段，则应根据需要进行较大面积的工程地质测绘。

　　(1)工程地质调查

　　工程地质调查主要是采用野外观察和访问群众的方法，需要时可配合适量的勘探和试验工作。

　　①野外观察

　　野外观察是工程地质调查最重要最基本的方法。它主要利用自然迹象和露头，进行由此及彼、由表及里的观察分析工作，以达到认识路线通过地带工程地质条件的目的。

　　观察工作的质量，一方面取决于观察点的数量和选择是否恰当，另一方面则取决于调查人员的知识和经验。我们知道，只有理解了的东西才能更深刻地感觉它，如果不具备丰富的理论知识，不熟悉各种地质现象的本质及其相互联系，是很难进行深刻的观察分析工作的。有经验的地质人员，能充分利用各种自然迹象和露头，运用多种方法互相配合进行观察分析，不仅可保证工作的质量，还可减少不必要的勘探工作。

　　②访问群众

　　访问群众是工程地质调查常用的方法。对沿线居民调查访问，可以了解有关问题的历史情况、多年情况及当地与自然灾害作斗争的经验，这对于野外观察往往是必不可少的补充。在某些情况下，这种方法显得尤其重要，如对历史地震情况的调查，对沿线洪水位的调查，对风沙、雪害、滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象的发生情况、活动过程和分布规律都离不开调查访问。

　　(2)工程地质测绘

　　工程地质测绘的内容应视要求而定。测绘的重点也因勘察设计阶段及工程类型的不同而各有所侧重。但其基本内容不外乎以下几个方面：

　　①地形、地貌。地形、地貌的类型、成因、特征与发展过程;地形、地貌与岩性、构造等地质因素的关系;地形、地貌与其他因素的关系，对路线布设及路基工程的影响等。

　　②地层、岩性。地层的层序、厚度、时代、成因及其分布情况;岩性、风化破碎程度及风化层厚度;土石的类别、工程性质及对工程的影响等。

　　③地质构造。断裂、褶曲的位置、构造线走向、产状等形态特征和地质力学特征;岩层的产状和接触关系，软弱结构面的发育情况及其与路线的关系、对路基的稳定影响等。

　　④第四纪地质。第四纪沉积物的成因类型、土的工程分类及其在水平与垂直方向上的变化规律;土的物理、水理、化学、力学性质;特殊土及地区性土的研究和评价。

　　⑤地表水及地下水。河、溪的水位、流量、流速、冲刷、淤积、洪水位与淹没情况;地下水的类型、化学成分与分布情况，地下水的补给与排泄条件，地下水的埋藏深度、水位变化规律与变化幅度;地面水及地下水对道路工程的影响。

　　⑥特殊地质、不良地质。各种不良地质现象及特殊地质问题的分布范围、形成条件、发育程度、分布规律及其对道路工程的影响。

　　3、勘探

　　勘探是岩土工程勘察的重要方法，是获取深部地质资料必不可少的手段。

　　在进行地质勘察时，应充分利用地面调查测绘资料，合理布置勘探点，以减少不必要的工作量;同时应充分利用地面调查测绘资料，分析勘探成果，以避免判断的错误。道路岩土工程勘探的方法有坑探、钻探、地球物理勘探等几类。

　　4、试验

　　试验是岩土工程勘察的重要环节，是对岩土工程性质进行定量评价的必不可少的方法，是解决某些复杂的工程地质问题的主要途径。

　　工程地质调查、测绘与勘探工作，只能解决岩土的空间分布、发展历史、形成条件等问题，对岩土的工程性质只能进行定性的评价，要进行准确的定量的评价必须通过试验工作。

　　在工程实践中可能遇到某些复杂的自然现象和作用，一时尚不能从理论上认识清楚，而又急于要求解决，在这种情况下，往往可以通过试验的方法加以解决。

　　工程地质试验可分为室内试验与野外试验两种。室内试验是对调查测绘、勘探及其他过程中所采取的样品进行试验，这种试验通常在实验室中进行，野外试验是在岩土的原处并在自然条件下进行的，和取样试验是有区别的，这种试验也称为现场原位试验。

　　5、监测

　　物理地质现象与作用是在自然环境不断变化的情况下发生与发展的，其中某些具有周年的变化过程，如盐渍土、道路冻害等;某些具有多年的变化过程，如滑坡、泥石流等;而另一些则可能兼有两种变化，如沙漠、多年冻土等。通过直接观察和勘探，只能了解某一个短时期的情况，要了解其变化规律，就需要做长期的观测工作，而掌握其变化规律，有时则是工程设计所必需的，因此，长期观测是岩土工程勘察的重要方法，在某些情况下则是必需的。

　　长期观测不仅可以为设计直接提供依据，而且可以为科学研究积累资料。在道路工程的实践中，对沙漠、盐渍土、滑坡、泥石流、多年冻土与道路冻害等物理地质作用与现象，都有设立长期观测站的实例和经验。

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