深度解析山區(qū)公路高邊坡：地質(zhì)信息如何做到 “看得清、判得準、用得久”

內(nèi)容簡介

本書是專注于山區(qū)公路建設(shè)中邊坡工程地質(zhì)信息管理的專業(yè)技術(shù)書籍。系統(tǒng)地介紹了在山區(qū)公路建設(shè)過程中，如何對高邊坡進行全面的地質(zhì)信息采集、分析和評價，以確保公路工程的安全和穩(wěn)定。書中首先簡要介紹了山區(qū)公路高邊坡工程地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育情況，闡述了邊坡地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、邊坡穩(wěn)定監(jiān)測預(yù)警的研究進展。隨后，詳細介紹了全周期地質(zhì)信息采集與地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查的方法和技術(shù)。書中重點介紹了簡單實用的邊坡穩(wěn)定性快速評價方法，包括定性分析和定量分析。此外，書中還探討了公路邊坡穩(wěn)定性的動態(tài)監(jiān)測分析等方法。

這本書是巖土工程師、公路設(shè)計師、地質(zhì)勘察專家和相關(guān)學(xué)者不可多得的參考資料，對于提高山區(qū)公路高邊坡工程的安全性和可靠性具有重要的指導(dǎo)意義。

作者：段海澎 趙建軍 董秀軍 黃健敏 著 責(zé)任編輯：徐詩穎

前言

在我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)蓬勃發(fā)展的進程中，山區(qū)公路建設(shè)面臨著諸多挑戰(zhàn)，其中高邊坡的地質(zhì)安全問題尤為突出。山區(qū)地形地質(zhì)條件復(fù)雜，高邊坡在施工及運營過程中易受多種因素影響，發(fā)生崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，尤其近年來隨著氣候變化，極端天氣增多，嚴重威脅公路運行與人民生命財產(chǎn)安全，典型的如 2024 年廣東梅大高速茶陽段“5·1”塌方災(zāi)害、2025 年廈蓉高速貴州三都縣猴子河特大橋段“6·24”邊坡坍塌事件等。然而，傳統(tǒng)的地質(zhì)信息采集與評價方法存在效率低、精度不足等問題，難以滿足新時代山區(qū)公路建設(shè)對高邊坡安全韌性高效評估的需求。近 10 年來，借助遙感、測繪、衛(wèi)星導(dǎo)航、人工智能等領(lǐng)域的技術(shù)進步，公路和地質(zhì)行業(yè)跨界融合發(fā)展，積極借鑒吸收相關(guān)領(lǐng)域新技術(shù)，高邊坡調(diào)查、評價、監(jiān)測技術(shù)手段和能力水平也有了長足的進步。在此背景下，《山區(qū)公路高邊坡全周期地質(zhì)信息采集與評價方法》應(yīng)運而生，旨在為山區(qū)公路高邊坡的地質(zhì)信息管理與穩(wěn)定性評價提供科學(xué)、系統(tǒng)的技術(shù)指導(dǎo)。

本書的完成基于作者團隊多年來在山區(qū)公路高邊坡領(lǐng)域的科研實踐與技術(shù)積累。我們通過“銅黃高速公路湯口至屯溪段高邊坡穩(wěn)定性及支護設(shè)計優(yōu)化系統(tǒng)研究”“山區(qū)高速公路高邊坡動態(tài)設(shè)計及施工控制技術(shù)系統(tǒng)研究”“山區(qū)高速公路高邊坡運營期監(jiān)控技術(shù)研究”“基于機載激光探測及測距系統(tǒng)（light detection and ranging，LiDAR）技術(shù)的山區(qū)公路隱蔽災(zāi)害快速識別方法研究與應(yīng)用”等多個科研項目攻關(guān)，以及在安徽、四川、貴州、西藏、新疆等多地的公路工程案例，以“三查”體系技術(shù)路線為指導(dǎo)，以全生命周期為時間尺度，以長期安全韌性為評價標(biāo)準，深入探究山區(qū)公路高邊坡全周期地質(zhì)信息快速采集與評價的關(guān)鍵技術(shù)。通過整合天-空-地-內(nèi)協(xié)同的災(zāi)害調(diào)查方法、地質(zhì)信息采集技術(shù)、災(zāi)害識別與信息提取方法、穩(wěn)定性評價及監(jiān)測預(yù)警體系等內(nèi)容，形成了從邊坡地質(zhì)-環(huán)境-工程基礎(chǔ)信息采集到工程支護對策再到長期穩(wěn)定性監(jiān)測評價的一套完整的技術(shù)體系和解決方案，以針對性解決山區(qū)公路高邊坡工程中的實際問題。

在本書的撰寫過程中，各作者分工明確、協(xié)同合作。段海澎負責(zé)整體框架設(shè)計與技術(shù)統(tǒng)籌，以及現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查與評價工作，并進行文本統(tǒng)稿，主要完成第 1 章、第 2 章和第 5章部分內(nèi)容；趙建軍在穩(wěn)定性評價方法研究方面深入鉆研，提出快速評價指標(biāo)體系與計算模型，主要完成第 5 章部分內(nèi)容；董秀軍主導(dǎo)地質(zhì)信息采集技術(shù)及數(shù)據(jù)處理方法的撰寫，將先進的技術(shù)原理與應(yīng)用實例相結(jié)合，主要完成第 3 章、第 4 章；黃健敏在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查方法與監(jiān)測預(yù)警體系部分貢獻了豐富的實踐經(jīng)驗與理論分析，主要完成第 6 章。各位作者充分發(fā)揮自身專業(yè)優(yōu)勢，緊密結(jié)合工程實際，力求將理論與實踐深度融合，為讀者呈現(xiàn)全面、實用的技術(shù)內(nèi)容。

之前公路高邊坡調(diào)查評價監(jiān)測領(lǐng)域已有較多的學(xué)術(shù)成果，但從遙感、測繪和地質(zhì)調(diào)查相互融合的角度進行論述的著作并不多。期望本書能為公路勘察設(shè)計、公路災(zāi)害調(diào)查、公路施工、公路建設(shè)運維管理、地質(zhì)災(zāi)害防治和巖土工程等領(lǐng)域的從業(yè)人員及相關(guān)學(xué)者提供有價值的參考，助力提升山區(qū)公路高邊坡工程的安全性與可靠性，推動我國山區(qū)公路建設(shè)的技術(shù)進步。

本書的撰寫過程中，得到成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護全國重點實驗室、成都理工大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院、安徽省交通控股集團有限公司、安徽省交控建設(shè)管理有限公司、安徽省公益性地質(zhì)調(diào)查管理中心等單位給予的大力支持，在此一并致謝。

“三查”體系概述

天-空-地一體化的多源立體觀測體系與地質(zhì)災(zāi)害隱患早期識別的“三查”體系（據(jù)許強等，2019）

中國地質(zhì)災(zāi)害隱患點多面廣，且往往處于高陡部位，還被植被嚴密覆蓋，傳統(tǒng)的人工調(diào)查和排查已很難發(fā)現(xiàn)這些隱患點。為了突破傳統(tǒng)人工調(diào)查和排查的局限，可以通過構(gòu)建基于星載平臺（高分辨率光學(xué)+合成孔徑雷達干涉測量技術(shù)）、航空平臺（機載激光雷達測量技術(shù)+無人機攝影測量）、地面平臺（斜坡地表和內(nèi)部觀測）的天-空-地一體化的多源立體觀測體系，進行重大地質(zhì)災(zāi)害隱患的早期識別。具體地講，首先借助高分辨率的光學(xué)遙感影像和 InSAR 影像識別歷史上曾經(jīng)發(fā)生過明顯變形破壞的區(qū)域和正在變形的區(qū)域，實現(xiàn)對重大地質(zhì)災(zāi)害隱患區(qū)域性、掃面性的普查；隨后，借助機載 LiDAR 和無人機攝影，對地質(zhì)災(zāi)害高風(fēng)險區(qū)、隱患集中分布區(qū)或重大地質(zhì)災(zāi)害隱患點的地形地貌、地表變形破壞跡象乃至巖體結(jié)構(gòu)等進行詳細調(diào)查，實現(xiàn)對重大地質(zhì)災(zāi)害隱患的詳查；最后，通過地面調(diào)查復(fù)核，以及對地表和斜坡內(nèi)部的觀測，甄別、確認或排除普查和詳查結(jié)果，實現(xiàn)對重大地質(zhì)災(zāi)害隱患的核查（如圖）。地質(zhì)災(zāi)害隱患識別的“三查”體系類似于醫(yī)學(xué)上的大病檢查和確診過程，先通過全面體檢篩查出重大病患者，再通過詳細檢查和臨床診斷，確診或排除病患。

目錄一覽

本文摘自科學(xué)出版社2026年03月出版的《山區(qū)公路高邊坡全周期地質(zhì)信息采集與評價方法》一書，內(nèi)容有刪節(jié)，標(biāo)題為編者所加。

（本文編輯：徐詩穎 xushiying@mail.sciencep.com）

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ISBN：978 - 7 - 03 - 083295 - 5

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