２０１２年１月　第１期（总１６０）　铁道工　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＲＡＩＬＷＡＹ　程学报　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　ＳＯＣＩＥ　ＩＹ　Ｊａｎ　２０１２　ＮＯ．１（Ｓｅｒ．１６０）　

文章编号：１００６—２１０６（２０１２）０１—００１１—０６　

阿尔及利亚东西高速公路工程地质勘察研究　

韩　信　

（中国土木工程集团有限公司，　北京１０００３８）　

摘要：研究目的：阿尔及利亚东西高速工程浩大、工期紧、勘察工作量大，地形起伏、地貌单元众多、地层岩性复　杂，加之异国的工程环境、欧洲标准规范、法语的语言环境等使得工程地质勘察难度大。现已建成通车运营检　验后再对阿尔及利亚东西高速公路工程地质勘察进行总结研究，希望对实施类似地区的工程项目提供有益　的借鉴。　研究结论：通过分析得出：（１）项目不良地质主要为滑坡和岩溶，特殊性岩土主要为泥灰岩和膨胀土。　（２）法国规范中无勘探点布置条文，需工程师灵活掌握。（３）旁压试验在构造物基础设计中是不可替代的；孔　压水位计测试钻探中必须采用；深部位移监测技术对滑动面判定有定量的依据。（４）勘察报告和专业设计在　文件编排方面融为一体，可读性强，便于设计审查和施工管理。　关键词：工程地质；勘察技术；阿尔及利亚东西高速公路　中图分类号：０３１９．５６　文献标识码：Ａ　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃ　Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｌｇｅｒｉａ　Ｅａｓｔ——Ｗｅｓｔ　

Ｈｉｇｈｗａｙ　

ＨＡＮ　Ｘｉｎ　（Ｃｈｉｎａ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００３８，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｐｕｒｐｏｓｅｓ：Ｆｏｒ　ａ　ｇｉｇａｎｔｉｃ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ａｓ　Ａｌｇｅｒｉａ　Ｅａｓｔ—Ｗｅｓｔ　Ｈｉｇｈｗａｙ，ａ　ｔｒｅｍｅｎｄｏｕｓ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ　ｎｅｅｄｓ　ｔｏ　ｂｅ　ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ　ｗｉｔｈｉｎ　ａ　ｌｉｍｉｔｅｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｅｒｉｏｄ．Ｔｈｅ　ｎａｔｕｒａｌ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｈｙｐｓｏｇｒａｐｈｙ，　ｇｅｏｍｏｒｐｈｉｃ　ｕｎｉｔｓ　ａｎｄ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｌｉｔｈｏｌｏｇｙ，ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｅｘｔｅｒｎａｌ　ｆａｃｔｏｒｓ，ｆｏｒ　ｅｘａｍｐｌｅ，ｌｏｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｒｏｊｅｅｔ　ｉｎ　ａ　ｆｏｒｅｉｇｎ　ｃｏｕｎｔｒｙ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｅｕｒｏｐｅａｎ　ｓｔａｎｄａｒｄ，ｕｓａｇｅ　ｏｆ　Ｆｒｅｎｃｈ　ａｓ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｌａｎｇｕａｇｅ，ｅｔｃ，ｍａｋｅ　ｔｈｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｕｒｖｅｙ　ａ　ｒａｒｅｌｙ　ｄｉｆｉｃｕｌｔ　ｔａｓｋ．Ａ　ｒｅｔｒｏｓｐｅｃｔｉｖｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｕｒｖｅｙ　ｏｆ　Ａｌｇｅｒｉａ　Ｅａｓｔ—Ｗｅｓｔ　Ｈｉｇｈｗａｙ　ｗｈｉｃｈ　ｈａｓ　ａｌｒｅａｄｙ　ｏｐｅｎｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｔｒａｆｆｉｃ，ｉｓ　ｅｘｐｅｃｔｅｄ　ｔｏ　ｏｆｆｅｒ　ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｔｏ　ｐｒｏｊｅｃｔｓ　ｔｈａｔ　ａｒｅ　ｔｏ　ｂｅ　ｒｅａｌｉｚｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｒｅｇｉｏｎｓ．　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ：Ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｌｌｏｗｓ　ｔｏ　ｒｅａｃｈ　ｔｈｅ　ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ　ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ：（１）Ｔｈｅ　ｕｎｆａｖｅｒａｂｌｅ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｉｓ　ｍａｉｎｌｙ　ｃｏｎｓｉｓｔｅｄ　ｏｆ　ｌａｎｄｓｌｉｄｅ　ａｎｄ　ｋａｒｓｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｒｏｃｋ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ　ｉｓ　ｍａｉｎｌｙ　ｆｏｒｍｅｄ　ｂｙ　ｍａｒｌｉｔｅ　ａｎｄ　ｅｘｐａｎｓｉｖｅ　ｓｏｉｌ．　（２）Ｔｈｅ　ｃｌａｕｓｅｓ　ｓｔｕｐｕｌａｔｉｎｇ　ｎｏ　ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｒｅｃｏｎｎａｉｓｓａｎｃｅ　ｐｏｉｎｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｓｔａｎｄａｒｄｓ　ｎｅｅｄ　ｔｏ　ｂｅ　ｎｅａｔｌｙ　ａｐｐｌｉｅｄ　

ｂｙ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ．（３）Ｔｈｅ　ｌａｔｅｒａｌ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｔｅｓｔ　ｉｓ　ｉｒｅｐｌａｃｅａｂｌｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｄｅｓｉｇｎ，ｔｈｅ　ｈｏｌｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｔｅｓｔ　ｗｉｔｈ　ｗａｔｅｒ　ｌｅｖｅｌ　ｇａｕｇｅ　ｍｕｓｔ　ｂｅ　ａｄｏｐｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｄｒｉｌｌｉｎｇ；ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｅｐ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｔｅｓｔ　ｃａｎ　ｏｆｆｅｒ　ｑｕａｎｔｉｔｉｖｅ　ｂａｓｉｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｊｕｄｇｅｍｅｎｔ　

ｏｆ　ｇｌｉｄｅ　ｐｌａｎｅ．（４）Ｔｈｅ　ｒｅａｄａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｓｕｒｖｅｙ　ｒｅｐｏｒｔ　ａｎｄ　ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　ｄｅｓｉｇｎ　ｔｈａｔ　ａｒｅ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｉｌｉｎｇ　ｆａｃｉｌｉｔａｔｅｓ　ｄｅｓｉｇｎ　ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔｕｃｔｉｏｎ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｇｅｏｌｏｇｉｃ；ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；Ａｌｇｅｒｉａ　Ｅａｓｔ—Ｗｅｓｔ　Ｈｉｇｈｗａｙ　

收稿日期：２０１１－０６—１６　基金项目：中国铁建股份有限公司科技开发课题项目（１１—０９Ｃ）；中国铁建股份有限公司科技开发课题项目（０９—０９Ｃ）　作者简介：韩信，１９８０年出生，男，工程师。

　１２　铁道工程学报　２０１２年１月　

阿尔及利亚东西高速公路长约１　２１６　ｋｍ，中标段　新建里程１６９　ｋｍ，西标段新建里程３５９　ｋｍ，２００６年中　

信中铁建联合中标承建，目前除Ｍ３标半幅通车外其　

余标段均建成通车。东西高速工程浩大、工期紧、工作　量大；地形起伏，地貌单元众多，地层岩性复杂；加之异　

国的工程环境、欧洲标准规范、法语的语言环境、全新　

的交流平台，工程地质勘察管理和技术研究难度　大　］。　

１　中标段工程地质研究　

１．１地质构造　

中标段路线位于阿尔及利亚北部、欧洲与非洲板　

块结合部前沿。由于强烈动力地质作用，断裂构造、次　级褶曲非常发育，岩层节理、劈理、层间错动显著，岩体　破碎，如图１所示。　

图１断裂构造、次级褶曲　

１．２地层岩性　地层含从侏罗系以来的完整地层序列，时间跨度　

不大，但岩性种类较多、组合复杂。　１．２．１第四系　

分布于平原、丘陵或山地河谷或斜坡地段。平原　区最大揭露厚度４０　１ＴＩ，岩性组成以黏性土为主，含砂、　

砾石及卵石层，常含一两层厚０．５～２．０　ｍ的钙板层。　丘陵山地以含砾黏土或碎石为主，河谷阶地含卵石等　

粗粒堆积。　１．２．２上第三系　出露于Ｍ５、Ｍ６、Ｍ７标，在Ｍ５标广泛分布，Ｍ３、　Ｍ４标也有少量揭露，以泥灰岩为主，灰、灰绿、黄绿色，　

质软、极易崩解，节理裂隙发育，缓倾层状构造，含砂岩　

夹层；Ｍ６、Ｍ７标局部含凝灰岩沉积，白、灰白色，质软，　可机械挖掘。　

１．２．３下第三系　

出露于Ｍ３标，岩性以泥岩为主，含大量砂岩夹　层，局部地段相变为泥灰岩、千枚岩。泥岩，灰～灰黑　

色，风化后呈黄绿～灰绿色，质软、易崩解裂解，节理裂　隙发育，岩层倾角、倾向变化较大；砂岩，灰～灰白色，　风化后呈黄褐色，质地坚硬，裂隙极发育；泥灰岩，灰～　灰绿色，厚层状，弱风化层中等硬度，易于软化，有崩解　裂解现象；千枚岩，灰绿色，节理裂隙发育，常与大型断　裂构造相伴产出。　

１．２．４白垩系　见于Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ６、Ｍ７标，尤以Ｍ１、Ｍ３标分布　广泛，岩性以页岩或页片状泥灰岩为主，灰黑、灰绿色，　风化后呈黄绿、灰绿色，质地软，薄层或页片状，节理裂　

隙极发育，易崩解裂解，含砂岩或石灰岩薄夹层，如　图２所示。　

图２白垩系地层　

１．３地下水　根据地下水的含水岩组、水动力特征、赋存条件、　

补给及排泄条件并结合勘探成果分析，中标段含水岩　组主要分第四系孔隙和基岩孔隙裂隙含水岩组。前者　

位于平原区或河谷阶地，为潜水，受大气降水补给，水　位随季节变化很大，或仅雨季含水；后者赋存时间、空　间上分布极不均匀，赋存状态呈带状或囊状，赋存于砂　

岩夹层或断裂破碎带的适宜部位，地下水位、水量随季　节变化并不显著。　１．４不良地质　

１．４．１滑坡　滑坡是中标段最典型、影响最大的不良地质，集中　在Ｍ１、Ｍ３、Ｍ５标段，产生原因较复杂：岩性不良、属地　

质病害多发地层；构造作用强烈、地应力集中、边坡开　

挖后应力释放，卸荷松弛强烈，加之开挖后地表水渗入　坡体，软化破碎岩体造成大量坍塌、滑移；开挖等工程　

活动对坡体产生扰动。代表性滑坡有Ｍ１标ＰＫ　２６６＋　１８０—５４０和ＰＫ　２７６＋３９０～６００、Ｍ３标ＰＫ　１２８＋３７０～　

６００和ＰＫ　１３４＋３４０～５４０滑坡，如图３所示。　

１．４．２倾倒变形　倾倒变形是Ｍ３标特有的地质病害，发生在大角　

度反倾的页片状泥灰岩边坡中，由于边坡为膨胀岩土，　开挖后受雨水作用产生横向膨胀力，加之层理面光滑，　

遇水表面更加光滑，且强度下降，在重力的侧向分力、　

膨胀力、静水压力的共同作用下产生不可恢复的侧向　第１期　韩信：阿尔及利亚东西高速公路工程地质勘察研究　１５　

人力，短期内完成钻探５万延米。长居海外的自然和　社会环境对于勘察人员的身心健康和机械设备的效能　

发挥（配件缺乏）具有很大影响。施工期间针对出现　的滑坡、岩溶等地质灾害则采取分包给当地队伍进行　动态补充勘察。　

阿尔及利亚钻探收费价格折合人民币每延米１千　元左右，现场钻探操作规范，弄虚作假极少；室内试验　

价格数倍于国内，且等待报告时间长。当地钻机大多　

为液压履带式，国内广泛使用的简易钻机较难认可。　

阿尔及利亚失业率较高，工作签证指标越受控制，　类似项目的勘探实验可考虑以当地为主的属地专业化　

队伍，先以钻探工人、实验操作员慢慢过渡到机长和实　

验分析员的培养。　

４工程地质勘察技术　

４．１标准规范研究　

欧洲岩土工程规范强调对基本原理的把握，应用　

规则是基本原理的实时性说明，很少提供具体的工程　参数取值。欧洲技术标准是原导性的，规定工程师该　

做什么不该做什么，至于怎么做、用什么公式、取什么　

参数，工程师根据实际情况选择。我国技术标准是经　

验型的，规定了该做什么不该做什么，还规定必须怎么　

做，连使用什么公式、取什么参数都规定得非常具体，　

可操作性强，便于工程师掌握；但由于面面俱到且充斥　很多半经验参数和方法，使得工程师对规范标准形成　

了依赖，不利于钻研基础理论，对规范条款知其然不知　

其所以然　。　

项目实施中收集１００多份欧洲（法国）岩土工程　标准规范、技术指南、通告等，对涉及勘察所需的标准　规范组织了翻译并进行了研究。　

４．２勘察标准制订　

由于勘察设计理念不同，项目无论是勘察深度还　是广度与国内相比都更加深入和细致，主要表现在测　

试试验内容频次高、要求高、特别是对筑路材料的勘察　

完全突破了国内理念及模式。另外找不到对勘探工作　量有规定的规范，法国工程师很难理解中国规范为什　

么对钻孔和取土间距规定得如此具体，而对取土质量　起关键作用的取土器标准却不能严格执行。　

在广泛收集翻译、消化吸收欧洲标准规范后，与设　

计外部监督、监理等交流咨询和专业技术研讨，确定了　

项目工程地质勘察基本程序、勘探试验手段、勘探方　

法、试验测试内容和勘探点的平面布置、试验测试及勘　

探孔深度控制原则，制定了一套满足项目需要的勘察　方案。　４．３勘察新技术方法应用　４．３．１旁压试验在桥梁桩基计算中的应用　

法国规范体系中旁压试验在构造物基础设计中的　

地位是不可替代的，桥梁桩基须采用旁压试验所取得　

的参数来进行计算；而国内大多是通过标贯、动探和土　

工来获得岩土体物理力学指标，通过查表、类比或地区　

经验等方式提供岩土体的容许承载力和极限摩阻力来　计算桩长。　从法国购置了４台旁压仪用于全线桥梁孔勘察，　

工程师学习旁压试验现场操作、资料整理及成果应用　于桥梁桩基计算中　Ｊ。国内外桩长设计均有一套科　

学、成熟体系，区别在于获取岩土层参数的勘察方法　

上，原位测试方法若实施不当也可能造成桩长计算较　

大偏差。在严格遵照当地规范和习惯做法的同时，还　

应紧密结合地层剖面，合理进行试验孔位布置，加强对　

计算结果的分析比较，查明原因并及时修正桩长，这样　才能确保基础设计的安全。　

４．３．２孔压水位计试验在地下水观测中的应用　

国内习惯仅在钻探时量取地下水位，而项目钻探　

后安装ＰＶＣ管，用砂粒石充填管子外壁和钻孔孔隙、　加盖加锁使用孔压水位计对水位进行长期观测，尤其　

是出现滑坡等灾害时，能对地下水进行全程动态监测　和分析。　

４．３．３深部位移监测技术在滑坡治理中的应用　

深部位移监测沿着竖直钻孔进行位移矢量剖面的　

量测，可分析轴向应变分布中的突出峰值和差动的侧　

向位移，查明位移场中不连续点的位置，从而对滑坡进　

行准确的分级、分块、分层，在验证勘察成果指导防治　

工程实施和效果检验极为有效。　

Ｍ３标个别类似碎石土滑坡，滑体内无明细软弱带　或夹层，滑面位置通过常规钻探岩芯的鉴定和分析无　

法确定，而滑动面判定不准不是造成浪费就是工程的　

失败。为准确揭示滑动面位置，勘察过程中从国内空　

运测斜仪采用深部位移监测从而准确地确定了滑面位　

置。此外，其还应用在施工期间的安全监测以达到安　全预报与预警目的；若发挥效果深孔曲线图不再有大　

的位移变化，也是评价工程治理效果的一项手段。　

４．３．４高密度电法和探地雷达在岩溶勘察中的应用　

项目部分路段存在岩溶现象，如Ｗ７标段ＰＫ７７＋　

９２５一ＰＫ７８＋２２４挖方路段，施工开挖至ＰＳＴ层时，发　

现ＰＫ７８＋０７８左２ｍ、ＰＫ７８＋０９２左１２ｍ，ＰＫ７８＋１０６　右２　ｍ和右４　ｍ处均发育有溶洞。通过高密度电法勘　

探，查明了该挖方路段岩溶的发育、形态、规模及分布　

情况，为岩溶治理提供了必要的依据。在岩溶发育地