物探檢測技術在公路工程中的應用

史武強

摘要：工程物探技術起源于上個世紀50年代，主要服務于水文地質和工程地質檢測。在80年代，隨著計算機技術的開發，已經逐漸與檢測技術相結合，使工程物探向著工程檢測及測試等方向轉型。因此，探究工程物探技術的應用具有重要的意義。鑒于此，本文主要分析探討了物探檢測技術在公路工程中的應用情況，以供參閱。

關鍵詞：物探檢測技術；公路工程；應用

隨著世界一體化科學技術的發展，我們正面臨著市場經濟和科技市場的各種挑戰，要在技術經濟改革開放的新形勢下求生存，求發展，最大限度地解放和發展生產力并提高生產水平，關鍵在于堅信科學技術是第一生產力，地球物理勘查市場的激烈競爭，強烈反映著科技水平的競爭。地球物理勘查的技術性很強，離開了基礎科學和新興技術的有機應用就談不上發展，所以必須依靠科技進步和新興技術方法的開發或引進，使其直接服務于生產，為工程勘察提供重要的探測信息，創造出較好的經濟效益和社會效益。

1工程物探技術原理

（1）工程物探技術的原理。工程物探技術的原理主要是根據地震波、電磁波和聲波等人工震源傳播特性找出地質體的異常部位。其方法有淺層地震折射法、地質雷達檢測法、聲波檢測法等多種方法。其主要根據地震波、電磁波、電阻率等來探測地質的深度、斷層、巖溶以及密度等特性。（2）工程物探技術的作用。工程物探技術對于現代地質勘測而言，具有較強的便利性意義，其主要體現在以下幾個方面：第一，在工程勘察中，通過物探技術，可以對地質災害及地下地質進行勘測，可以發現地質災害原因或者地質特點，繼而可以針對性的預防或者工程改造。第二，在水文監測中，可以用于尋找資源，探索構造，為水文治理提供便利的條件。第三，在環境及地質檢測中，可以調查古環境和氣候的變化，有利于豐富地質文化資源。（3）工程物探技術的特點。工程物探技術具有較多的優勢特點，其主要體現在以下幾點：首先，周期短，可以縮短工程物探的周期；其次，成本低，相比于傳統的物探技術，工程物探以及低人力及資源的優勢降低了成本；再次，信息量大，工程物探技術應用于地質與水文等多項檢測，具有較大的信息量；最后，無損檢測。

2物探在公路勘察中的作用

物探在公路工程勘察中的應用，可從公路工程的特殊性和物探的優勢體現出來。公路工程是帶狀工程，逢山開道，遇水架橋，地形復雜，交通不便；地層巖性多變，地質構造復雜，地質病害及不良地質問題多；工程建設要求勘察的水平要高，質量要好，工程要短，費用要低。從公路工程的特點不難看出，要準確查明公路沿線的地層巖性、地質構造、水文地質、地質病害的分布、類型、危害等工程地質條件以及勘測人工構造物基礎地層巖土的物理力學參數，單一運用常規的工程地質勘察方法是十分困難的，如工程地質調繪，雖工期短，方法簡便，但提供的資料遠不能滿足設計的要求；鉆探，試驗（包括原位測試，室內試驗），雖比較直觀，且能提供滿足設計需要的資料，但因受地形、交通、工期、費用等條件限制，工作量很難做夠，勘察深度難予保證。物探具有設備輕便、勘察速度快、投入人力財力小，且能連續勘測建筑場地面和線的工程地質情況的優勢。工程物探的這些優勢，正好彌補了公路工程常規的勘察方法之不足。如果將工程物探與常規的工程地質勘察手段相結合，就可提高公路工程勘察水平，確保勘察質量，縮短勘察周期，降低勘察成本，滿足工程建設對勘察的高水平、高質量、高效率的要求，適應公路基本建設發展形勢的需要。

3檢測效果分析

目前，在許多高速公路建設中，根據實際需要選取了三個試驗段，有針對性地選取淺層地震反射波法、瑞雷面波法、地質雷達進行檢測試驗，并進行了開挖或取樣驗證。現將此三種方法在某高速公路檢測中的檢測效果分析如下：（1）淺層地震反射法。主要用該方法對地下異常體的空間分布及埋藏深度進行了檢測。可以看到有兩處明顯異常體.其頂部埋深分別為6.6m和1.8m左右，沿測線方向的分布范圍為8m和7m左右，其波組特征為同相軸錯斷和呈眼球狀，異常2反射能量較異常1強，說明異常2與圍土間物性差異與異常1大。經開挖驗證，均為墓穴。（2）瑞雷面波法。首先，用該方法進行了面波速度檢測。該段剖面與上述淺層地震反射波法檢測的位置相同。異常2處面波速度明顯偏低，表明該處充填程度較差，與反射波法相吻合，異常1處表現不太明顯。其次，用該方法對路基土碾壓過程中密實度的變化進行了實進檢測。常規碾壓后表層密實度仍存在不均勻性，密宴度為91%的等值線在深度方向變化也較大，振沖碾壓后，表層密實度提高較大，密實度為91%的等值線明顯下移，在深度方向變化較平緩。表層密實度明顯增大，且較均勻。經人工取樣驗證，瑞雷面波法獲取的密實度較為準確，可見該法是一種無損檢測路基回填土密實度的新方法，在公路路基修建的過程中可進行實時質量監測，具有推廣價值。（3）地質雷達法。地質雷達也可準確檢測地基含水量的變化情況。正常地基剖面同相軸均勻連續，當地基含水量較大時剖面上淺層波的頻率明顯提高，且同相軸出現錯位。反映其含水量明顯提高。經鉆孔取芯、十字板剪切試驗證明為軟基，需要進行存救處理。在淺層地震反射法試驗地段也做了地質雷檢測剖面。異常1和異常2均有明顯顯示，異常2深部振蕩同相軸能量比異常1強，相位個數明顯增多，這與反射波法結果—致。另外在稍淺部門還發現了多處異常體，這是另外兩種方法解釋沒有發現的，經開挖驗證為厚度7-8的空洞。可見地質雷達在檢測地下異常體方面是簡便、快捷、效果好，且分辨率高。

4結束語

綜上所述，工程物探技術在我國高速公路工程勘察中的應用具有重要的作用，最大限度地縮短了工程勘察的時間，提高了工作效率，同時也增強了實際公路勘察成果的質量，也大大地降低了實際的工程勘察成本。物探工程技術的應用，根據不同的地況和物況選擇不同的物探方法，徹底突破了高速公路建設受地形、地貌、地質等綜合地理因素的限制，在高速公路的工程勘察過程中具有良好的發展前景。

參考文獻：

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[2]鄒國政.試論工程物探技術在高速公路工程勘查中的應用[J].山東工業技術.2016（12）.

（作者單位：中國建筑土木建設有限公司）