综合物探法在高速公路隧道勘察中的应用分析

综合物探法在高速公路隧道勘察中的应用分析

李海龙

中交第一公路勘察设计研究院有限公司，陕西西安 710075

摘要：现阶段，我国的公共交通事业正在持续大发展中，交通路网也愈来愈发达，在各类型的公共交通路网建设当中，高速公路隧道建设也愈来愈彰显出其独特的作用，可以有效的降低地理环境因素对工程施工的影响，同时，还能有效的缩短里程。不过，在对隧道进行施工的过程当中，因为需要面对较为复杂的地理环境和地质要素，有较大可能会在施工的过程当中出现不可预知的情况，比如一些地质灾害等等。所以，在对高速公路隧道进行施工前，对现场的有效勘察是非常重要的，伴随着科技的进步以及经济的快速发展，综合物探法在高速公路隧道勘察中的获得了越来越广泛的应用。

关键词：综合物探法；高速公路；隧道勘察

在高速公路隧道勘察设计的环节中，常常会由于各类异常地质状况而造成高速公路修建品质遭到不良影响，比如发生断层、裂缝、岩溶、山体滑坡等地质自然灾害，不光会影响高速公路建设项目的进展，同时也会对后期的施工作业带来影响，对广大群众的人身安全构成威胁。利用综合物探法，可以对隧道工程的沿途环境条件开展全方位的勘测，及早防范各类不良地质自然灾害的产生，勘察隧道轴线经过路段是不是存有隐伏结构及其详细位置和产状，进而切实保证建筑施工的安全。

一、综合物探方法简述

所说的综合物探方法，其实就是指使用两种或以上的物探技术来对施工周围地质进行勘测的方式，是一种间接性的勘探方法，这个技术必须要将施工周围地质的物理特性进行分析，判断其中是否存在一些未知的地质问题，同时依据探测到的数据信息来对周围地质的具体情况以及围岩的变动规律开展研究分析。利用地质、物理等多种专业知识理论来完成地质工程项目的预报。目前能加以运用的物探技术有很多，但在具体的作业中，物探设施设备的信息收集很容易遭到水文水利、地貌、区域环境的干扰，必须要加入地质调绘或者是勘探技术来检验具体的地质情况，确保收集到的数据信息是精准无误的，从而确保了地质预报作业的顺利进行。

二、高速公路隧道勘察中综合物探法的详细运用

（一）浅表层地震勘探法的运用

浅表层的地震勘探是不用进行提前采样的，并且不会危害到岩体的持续性，这个方法能够直接判定土壤层的工程地质情况。地震学的办法十分简单易懂，从而在隧道勘探的作业中常会出现它的身影。近几年地震勘探等许多物探方法都取得了大量的运用，这当中就包含了折射波法以及反射法，这两种方法可以开展全方位的勘察作业。关于折射法，具体就是指从地震源头发射出地震波，会以各种不同的入射角射到某个水平界限，地震波在传播中遇到下层的波速大于上层波速的弹性分界面，而且入射角达到临界角（使透射角为90°）时，透过波将沿分界面滑行，又引起界面上部地层质点振动并传回地面的就是折射波。地震反射波法的工作原理是基于不同岩土层即覆盖层与基岩间、基岩与地质异常区之间均存在着较明显的地震波速差异，即不同岩性地层之间存在波阻抗界面。地震波在地层中传播的过程中，遇到不同的波阻抗界面均会产生不同的反射波, 将其反射到地表，利用反射的讯号来记载，这个方法可以精准无误的获取地震反射性的记载。最终把取得的信息数据运用计算机来收集和处理，随后依据地质的具体情况来开展研究分析，通过对反射波同相轴的形态分析,进而推测覆盖层、岩层的变化、断层破碎带等，从而完成勘察作业。

（二）土壤氡气浓度检测法的运用

因为岩层里面存有显著的断裂带，从而会形成很多氡气，导致其和完整基岩的浓度含量有着巨大的差距，开展氡气浓度的测量工作能够精确掌握和判定整体岩层的开裂状态。在进行检测工作时，需要正确记载所检测到的浓度数值，将其输送至计算机，使用计算机中的专业软件来绘出浓度的趋势图。随后依据图上数据的变动，紧密结合钻探的结果来开展说明，利用这类方法来绘出物探最终的结果图。假如在检测中，有部分区域浓度过高的话，就需要对其产生的原理开展研究分析。

（三）高密度电阻率检测法的运用

高密度电阻率的检测工作具体是利用主机、多级电路转换器以及电极这几种设备来进行的，多路电极转换器的使用，可以精确判定电极实际的供电状态；主机，使用通信、供电两种电缆来判断分析供电储存的状态，收集到数据信息以后，将其送至主机。再利用专业的软件，来进行数据的转化，同时对异常数据开展清除、校准的作业，生成一张电阻率等值图。从这里可以看得出，高密度电阻法的使用，会大幅度的节约施工成本，同时还会得到较好的效果，并且此方法导出的数据信息是多样化的，便于说明讲解，高效提升了勘察的总体成效。高密度电阻率的检测还可以对地下层物质的电性差距开展正确处理，高密度电阻率法的检测机理与常规电阻率法的检测机理是一样的，具体经过A、B两个电极向地下层进行供电作业，检测M、N电极相互间的电位差，进而得到视电阻率。因高密度电阻率法测点

的密度和电极总量比常规电阻率法的高一些，应紧密结合工程建设的具体情况对测试点的类型和电极的布置开展高效转换，保证数据信息可以得到精确处理。经过对地下层电阻率的详细划分情况开展精确分辨，高密度电阻率法还可以使用二维开展断面检测，与此同时还可以拥有剖面法和测算法的作用。经过一次性安设电极就可以结束勘察作业，高效预防因为电极安装过量而产生的相互影响的现象，通过各种电极排列方法测量来得到有关信息，保障电极排列的精确性。在信息采集和收录环节中，可以达到全自动化或者是半自动化，最大限度的避免因人为工作失误而产生的偏差。

（四）可控源音频大地电磁测探技术的运用

在进行可控源音频大地电磁检测作业时，具体是经过对原始数据噪声进行侦听，随后将数据形式进行转化测算来搭建初始模型，确保每一条深曲线的一维光滑模型反演，最后来输出高电阻率断面图。在静止模式下可顺着侧线制作一个低通滤波的空间滤波，形成抑制静止的作用。在初始模型创建时，应当对给定测线开始测深点的初始模型开展正演测算，在正演曲线与实测曲线相互之间，对二者的差距数值开展解析，假如差距数值偏差比较小，就可直接将正演测算的结论进行储存，将其当做第二个相邻测试点的初始模型，重复进行前两步的流程。假如差距数值相对比较大，就必须要改动模型，随后再次测算正弦曲线和实测曲线相互之间的偏差，一直到差距数值减小到标准规定范畴以内，最终依据正演测算成果的模型制作电阻率断面图，将全部的数据信息进行输出。可控源音频大地电磁测探方法的工作效能相对比较高，一次发送可在同一时间测量得到7道电场以及一道电磁场。抗干扰性能十分强大，勘察的深度范畴特别大，最深可达到两公里以上。横向分辨率较高，可对整体断层的状况开展精准判定。

（五）钻探勘察法的运用

实行钻探勘测的作业，必须要使用钻探机设备，设备运转能够驱动钻杆和钻头朝下运作，对各种不同的直径和深度圆洞实行钻取，得到各类地质数据信息，以达到地质样品搜集和学术研究的目的。运用该办法能够直接钻取岩芯，得到定性地质的数据信息，让岩体风化水平、色彩等基础特征有一个显著的体现，促使地层岩性、薄厚等特性得到明显区分，从而取得断层特性、岩溶生长水平等数据信息。依据隧道工程地质勘探的相关规定要求，必须要紧密结合综合物探解译对核心岩性段和物探异样带实行钻探勘测，进行岩土实验、孔内声波监测等作业，从而有效了解和掌握建设工程各个岩性地带的地质情况。

结语：伴随着高速公路隧道建设总量持续变多，对高速公路隧道施工的规定要求也在持续增加。假如没有选择合理有效的办法来进行隧道勘察，就可能忽略隧道周边的破碎带等不好的地质环境，给整体高速公路隧道施工带来十分严重的影响。综合物探法有很多，不一样的办法有着不一样的的勘察特性。科学选用综合物探法，有利于高效保障工程项目的顺利进行，预防各类问题的形成，为后期隧道工程的施工作业给予重要的参照信息。

参考文献：

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