物探技術在高速公路工程勘察的應用
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摘要：我國經濟的快速發展，有效地推進了科學技術的發展。工程物探是進行地質勘探的重要方式。根據偵查的目標，選用科學的物探方式可以有效地解決高速公路勘測中出現復雜的技術問題。文章主要對工程物探應用于高速公路軟土路基、地下管道、隧道等工程勘測成果進行了探析，以供參考。
1工程物探技術概述
工程物探技術主要依靠計算機技術，通過間接對物質差異性進行物理性勘測，進而了解地下物質的散布狀況，為工程勘測提供詳盡的解析信息的勘測方式。工程物探技術需要憑借電性、彈性和磁性存在的屬性差異，根據地球物理場的差異進行勘測。但是在使用工程物探技術時，工程物探技術也存在著一些缺點，在使用過程中必須以工程物探技術的特征和修建環境的需求為依據進行運用，以提升運用效率。工程物探并不是直接對地質進行勘測的，而是借助物質之間存在的屬性差異，經過探究天然或者人為的地球物理場，進而了解地下物質分布的方式。工程物探器械設施輕小易搬運，能夠在較短的時間內勘測出地下物質分布情況。而且搜集的信息數據比較多，可以幫助相關工作人員了解和確立更大范圍的地質條件，不僅彌補了鉆探工作存在的弊端，而且為高速公路設計和修建提供參考依據。因勘測得出的數據和勘測方式不同，工程物探方式有很多種，有表層地震法、面波法、地質雷達技術和地下管道勘測技術等。這些方式已經成為工程地質勘測的主要組成部分，在對高速公路進行勘測時，彌補了一些以往的勘測方法無法解決的演示工程技術問題。
2工程物探技術被運用于高速公路的原因
隨著我國經濟的快速發展，人們生活品質的提升，交通運輸壓力與日提升。為了減輕交通壓力，我國開始修建高速公路。受到地區相互交流發展的約束，在修建高速公路時，需要修建隊伍要在降低施工成本的基礎上提升建設速度和品質。在這一建設背景下，需要對路基的品質進行監督，精確掌握和解析其地勢、地質情況，運用相關信息數據進行勘測，以確保路基的穩固性和使用壽命。工程物探技術在高速公路修建中發揮著重要的作用，相關勘測人員可以使用勘測儀器精確的勘測和解析高速公路所經過的地勢、地質狀況，對巖層構造進行解析，并歸納出在環境影響下容易發生的意外災害等。工程物探技術克服了以往高速公路勘測中受環境影響大、數據信息不夠精確及勘測儀器的搬運困難等缺點，加快了勘測速度，能確保勘測數據的精確性，并且憑借技術降低了財力與物理的投入，減少了工程建設的成本支出。由此可見，工程物探技術是一種現代化勘測技術，在高速公路的修建工作中發揮著重要的作用，需要相關建設單位增強對設施的維護力度，與以往的技術相互配合，最終提升高速公路的施工品質。
3工程物探技術在高速公路工程勘測中的運用
3.1勘測軟土路基
在修建高速公路時，修建隊伍會遇到不同地質的土層，而軟土層是比較差的地質體，是高速公路修建工程主要的勘測地質。與以往的鉆探技術相比，面波法是一種新型的物探勘測技術，面波法主要是運用頻設來體現地質的特征，以軟土層的傳播速度和物理實質，對高速公路路面土層進行破蘇分層。憑借面波法進行的工程勘測結果是十分準確的，而且不受施工場地環境的影響。但是面波法只能對50cm以內的土層進行勘測。軟土層面波傳播速度比較慢，只有100～130m/s，與一般土壤的質地的波速差相比較大。在使用面波對地質進行勘測時，要以建設工程需求為依據，鉆出一定數量的小洞，將得到的信息數據進行準確的解析運算，之后根據實際面波法的測量數據，對軟土層進行判別。主要工作是進行具體的分層處理，以最終獲得完整的底層坡面解析圖，施工人員能夠從圖中很明晰地了解到高速公路修建前的路面狀況，進而有依據性地進行指揮修建工作的展開。根據具體的運算公式融合勘測所得的面波值，準確運算出路基的實際載重能力。
3.2勘測破壞性巖溶
就實際勘測可知，我國有很多地區存在著破壞性巖溶地貌，受到高速公路建設的勘測工作人員的重視。高速公路在穿過巖溶地帶時，要根據現實狀況合理的選擇工程物探技術，才能確保工程建設成果，規避路基出現沉陷問題。對于這種路基地質特征要融合勘測工程的整體路基情況，運用面波法對巖溶洞進行探測，明確該路段的地質情況，明確巖溶發育帶的流向，進行有依據性地填充。把彈性力學和電阻率當做工程物探的基本條件，就可以根據沉陷區域體現的巖溶異常特征，解析歸納出其他巖溶地地區的特征。沉陷區域的土壤質地縱波傳播速度在450m/s以內，橫波的傳播速度在180m/s以下，白云巖和灰巖的電阻率相對較高，在1000～100008Ω，而有一些地區則達到了200008Ω，但是泥灰巖的電阻率只有6008Ω。通過使用工程物探勘測能夠獲得路基土層的疏松程度，尋找到最容易發生沉陷的路段，并且確定具體的巖石土層分散狀況，了解具體的沉陷區域，進而在修建高速公路時對該區域進行加固，以提升高速公路的施工品質。在進行高速公路的修建工作時，勘測人員要結合災害的物性特點，在對高速公路的地質勘測時要綜合運用工程物探技術。第一，運用高密度多波地震勘測法和面波法能夠勘測出土體中巖溶發育帶的分布及其深度。如果當前土體出現沉陷問題，那么雷達剖面則呈現出比較顯著的兩條反射波界面，并且反射波是雜亂沒有規律的，而原狀黏土體的反射比較有規律性，以此便能很容易地變出沉陷疏松土體和常規土體。第二，探測人員可以運用普通的電測深和電阻率法探測巖溶洞發展趨向。
3.3勘測高邊坡滑坡體
眾所周知，我國地形十分繁雜，在西南地區存在著大量的扇面，高速公路兩側的高邊滑坡體嚴重的影響著高速公路的修建品質。基于此，在進行修建施工前，必須全面對地質狀況進行勘測。了解高邊坡的土壤質地情況、路基的具體結構情況和路基的含水量，依據不同路段的特征選擇合理的修建方式。高邊坡的高速和傾斜度使高邊坡的品質較低，容易發生意外事件。在一般情況下，勘測人員都會將工程物探技術與電測深電阻率剖面法相融合，能夠搜集到更為全面的探測數據。假如在現實的勘測中發現有疏松堆積物的高邊坡，在進行施工修建工作進行前要運用表層地震發和面波法勘測滑坡體的具體狀況，將面波法和反射波進行融合，明確碎石的掩埋深度，用電阻率測出路基的含水量。經過運用工程物探技術明確這些隱藏的安全隱患后，就可以以具體的勘測數據為依據，設計出科學合理的修建施工計劃，來規避意外事故的產生。
3.4勘測地下管道的分布
在修建高速公路的過程中，時常會遇見地下管道的安設。為了能夠確保各個基礎設施能夠正常運用，需要勘測人員嚴苛的對地下管道進行勘測，以處理好高速公路修建工作和管道之間的聯系。可以補充以往勘測方法中無法勘測出非金屬管線的缺點，精確地勘測出地下管道的位置，以保障在設計和修建時能夠精確地避開地下管線。
3.5工程物探技術在隧道的運用
我國一部分地區主要以山地為主，在修建高速公路時，需要挖掘隧道。在合理的位置挖掘隧道能夠有效縮短高速公路的修建時間和修建距離，降低建設成本支出。隧道的修建涉及較多的修建技術，在修建隧道前，需要勘測人員對山體進行勘測，搜集準確的信息數據，但是以往的勘測技術很難得到精確的數據。運用工程物探技術的瞬變電磁法能夠有效地為高速公路搜集到精確的地質數據信息，為高速公路的設計、地理位置的選擇提供參考數據，降低因對策的錯誤而產生的經濟損失，進而提升高速公路的修建品質。
4工程物探技術的運用成效
我國經濟的快速發展有效推進了各個地區的經濟進步。為了確保各個地區之間的經濟交流，工程物探技術被廣泛地運用于高速公路的修建中。在使用過程中，工程物探技術有效地補充了以往勘測方法不具備的技能，有效提升了勘測的準確性和勘測的效率，并且也解決了在修建高速公路時遇到的問題。比如，工程物探技術可以勘測出高速公路的各個路段的地質情況信息數據，并且還可以對地下管道的埋設情況進行勘測，運用勘測技術勘測高速公路發生災害的概率，為高速公路的設計提供參考依據。工程物探技術的運用獲得很多成效，并且在勘測的過程中，勘測人員可以將以往的勘測技術與工程物探技術相融合，以現實狀況為依據，進行隨意的調整，使兩者技術發揮其最大的作用，相互配合，為高速公路的修建提供精確的參考數據。
5結束語
綜上所述，在高速公路的修建過程中運用工程物探技術可以有效提升高速公路經濟效益。工程物探技術具備以往勘測方法不具備的優點，對地下管線、隧道、軟土層、高邊坡滑坡進行精確的勘測，可以提升勘測的準確率。在勘測過程中，勘測人員可以根據現實情況將以往的勘測技術與工程物探技術相融合，發揮二者的優點，為高速公路的建設提供參考數據。但是，每一種方法都會存在一定的弊端，必須結合高速公路的建設特征和運用需求進行合理的選擇勘測方法，同時也要融合多種方式進行解析，勘測出的數據信息不能直接運用，要創建模型進行解析，結合數據特征進行合理選擇。
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作者：吳楚怡 單位：同濟大學
