浙江省地球物理地球化学勘查院 浙江 杭州 310000
摘要：本文结合工程实例，对公路路基工程勘察的物探方法及其工作原理进行分析，并对其在公路路基工程勘察中的应用效果进行研究，以为有关实践及研究提供参考。
关键词：公路；路基工程；勘察；物探方法；研究
随着我国社会经济的不断发展，道路交通事业的发展也取得了较大的突破，当前我国高级公路的建设数量不断增加，公路建设的施工要求也不断提高。其中，路基工程作为公路项目施工建设的重要工程内容，与低等级公路相比，高级公路的路基勘察与施工要求更高，并且由于施工工期较短，对路基工程勘察应用的技术方法要求更高，以确保能够通过高效、先进的技术手段提高公路路基勘察的全面性和准确性，从而为公路工程建设提供可靠的依据和支持。尤其是在复杂地质条件下，公路路基工程勘察中，勘察技术与方法的合理选择应用，对公路路基工程的施工建设质量以及整个项目建设的经济效益、施工工期等，都存在着较大的影响。因此，针对公路路基工程勘察应用方法进行研究，以促进公路路基工程勘察技术水平提升，具有十分积极的作用和意义。下文将通过工程实例，对公路路基工程勘察的物探方法及应用效果进行研究，以供参考。
1、工程概况分析
1.1 工程概况
G321黔西洪家渡至金凤段公路改扩建工程位于黔西县境内，公路等级为双向两车道二级公路建设标准，路基宽8.5m，设计速度为40km/h，路面为沥青砼路面，设计荷载为公路-I级。该公路工程起于黔西县五里乡中心村洪家渡水库大坝下游，经过五里乡镇、金碧镇，在新民村通过枢纽互通与贵毕二级公路相连，主线桩号为K0+000～K28+459.875，长27.575公里，互通立交路线长2.453公里，公路路线全长30.028公里，包含新建公路路线15.7公里（含互通匝道）、老路改造路线长度14.328公里、互通立交一处（单喇叭A型）、服务区一处。
1.2 工程地质特征分析
该项目位于贵州省黔西县，地势特征表现为西北高、东南低，东南西三面呈河谷深切，中部为浅洼地、缓丘坡地和丘峰洼地，地势相对平坦开阔。项目区公路沿线地质构造发育，地貌以溶蚀侵蚀低山峰丛和槽谷为主，碳酸盐岩广布，属典型的喀斯特地貌。该项目沿线地层出露较多，地质条件复杂，地下水类型为基岩裂隙水，小于1L/s，地下水不发育，局部存在山间浅层软土。K0+000-K8+200段岩性较为复杂，切向挖方边坡工程地质条件相对较差，其余地段地质相对较好。
值得注意的是，由于项目区内存在一定的软土路基及不稳定边坡，对边坡失稳路段采用放坡和抗滑桩、锚杆框架植草护坡等工程措施进行处理，以实现边坡稳定性加固。此外，沿线软土路基主要是稻田软土，厚度2～3.5m，采用清淤换填块石处理。
（1）溶洞区地震共偏移距法勘测分析的波形变化 （2）岩溶塌陷区地震共偏移距法勘测的波形变化结果
图2 地震共偏移距法在公路路基工程岩溶地区勘察的应用
1.3勘察任务与施工方案
对上述公路工程的路基勘察，以施工路段的特殊地质情况及其发育特征、具体分布位置等作为工程勘察的主要目标和任务，根据这一要求，为实现公路路基工程勘察，首先通过公路工程沿线开展地质测绘，对其路基条件及两侧出露的岩溶构造进行明确，并对需要实施物探勘察的工作路段进行明确。在此基础上，第对需要实施物探勘察分析的工程路段，根据其具体分布沿公路轴线及其左右边线进行相应的物探测线布置，并根据工程情况将各测线之间的间距设置为17至30cm；在该公路工程的中轴线上根据工程测量情况以20cm的间距大小进行相应的坐标桩设置，公路左右边线则根据公路工程施工建设的征地测线进行布设，对异常路段进行多条加密横测线布置，以便于开展公路路基工程的物探勘察与分析。
根据上述对公路路基工程的物探勘察方法，在获取相应的勘察结果后，通过对工程地质测绘中探明的特殊地质岩溶构造及其异常特征，对勘察分析区域的物探勘察异常情况进行解释，其中包括岩溶塌陷、岩溶破碎带、溶洞、溶槽等，在此基础上，通过对物探勘察结果与工程地质测绘资料的对比分析，以全面掌握勘察分析区域工程地质岩溶构造的发育情况，并对公路路基工程物探勘察结果中存在异常，但工程地质测绘未发现的特殊岩溶地段，通过再次工程地质测绘进行检查，以对其具体情况进行验证；同时对地质测绘资料结果未覆盖区域的一些物探勘察异常地点，采用钻探技术进行勘察验证，与物探勘察结果进行对比，以确保物探技术在工程路基工程勘察应用的全面性与准确性。最终，通过上述方法对该公路路基工程进行勘察分析，结果显示，其勘察结果准确性提升不仅较为明显，并且路基工程勘察的钻探勘测工作量明显减少，因此，其勘察分析工作效率明显提升，成本降低，效益十分显著。
2、公路路基工程勘察的物探方法及其应用效果
根据上述公路路基工程勘察任务及其勘察实施的具体办法，采用物探方法进行路基工程勘察取得了较好的效果。值得注意的是，该公路路基工程勘察中所使用的物探方法主要为地震共偏移距法以及瞬变电磁法两种技术方法。其中，地震共偏移距法进行公路路基勘察与分析，是利用相同激发点与接收点距离进行地震信号接收的规律变化，以对其多种信号波动变化信息进行解释和分析，来实现路基地层的地质条件变化判断，这种方法也被称为是浅层地震法。该方法进行公路路基工程勘察应用，是根据不同的岩土结构层密度与弹性波速度存在差异，而地震波在岩土中传播会在不同岩层地质结构特性影响下产生相应的分界面，出现折射或者是反射等，其中，岩层地质结构中基岩面以及溶洞界面均会表现出良好的地震波反射界面，而地震波传播介质的密度不同，其传播速度也会出现相应的变化，比如，在进行岩溶塌陷区基岩探测分析中，由于该岩层区域会存在地下水活动通道，并且该区域覆土会受地下水活动影响表现出不同程度的松散状态，从而就会对地震波传播速度产生影响，导致其发生降低变化。通过这一原理，在进行上述公路路基工程勘察分析中，对存在典型喀斯特地貌的岩溶区采用地震共偏移距法进行勘察分析，以对其地震波折射波以及反射波、面波变化通过地质变化进行二级市，就能够对其岩溶构造及特征进行判断，从而对工程地区的特殊地质分布进行了解和掌握。
其次，瞬变电磁法进行上述公路路基工程勘察分析应用，是根据工程地区存在完整灰岩以及含水破碎灰岩、溶槽、溶沟地段，其电阻率差异表现不同，因此，通过瞬变电磁法能够根据各工程地质段的电阻率差异特征，对其具体岩溶构造及分布进行判断。上述公路路基工程勘察中，通过瞬变电磁法进行路基特点勘察分析时采用的是PROTEM57型瞬变电磁仪，沿公路中心回线进行勘察布置与实施，各测点之间距离设置为10m。如下图1所示，分别为采用地震共偏移距法进行上述公路路基工程岩溶塌陷与溶洞区勘察的波形变化示意图。
3、结束语
总之，针对复杂地质条件下岩溶区公路路基勘察分析，采用工程地质测绘联合物探法、钻探法进行综合勘察分析应用，不仅能够提高路基勘察的准确性与全面性，并且能够有效减少钻探分析工作量，提高其工作效率，降低公路路基勘察的成本，具有十分显著的作用和优势。
参考文献
[1]刘伟,胡华敏.采空区公路勘察综合勘察方法运用[J].西部探矿工程,2018,30(12):13-16.
[2]刘志远.公路工程各阶段地质勘察的内容及方法分析[J].住宅与房地产,2017(30):191.
[3]唐军,何云.高速公路岩溶路基塌陷地质勘察及处治研究[J].交通科技,2016(05):83-86.
[4]廖顺,梁培峰,俞仁泉.高密度电法在岩溶路基勘察中的实例分析[J].交通世界(建养.机械),2015(06):98-99.
论文作者:张是江
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/23
标签：路基论文; 公路论文; 物探论文; 岩溶论文; 工程勘察论文; 工程论文; 地质论文; 《防护工程》2019年第1期论文;