浅层地震勘探技术在工程领域中的运用实例

2016-04-14付丽丽

地球 2016年8期

关键词：浅层溶洞岩土

■付丽丽

（郑州中核岩土工程有限公司河南郑州450000）

浅层地震勘探技术在工程领域中的运用实例

■付丽丽

（郑州中核岩土工程有限公司河南郑州450000）

在当前科学技术发展的过程中，我国在工程领域又实现了全新的突破，运用浅层地震勘探技术是当前的一个主要发展趋势，并且应用十分广泛。之所以得到广泛的应用，是因为其在勘察过程中具有便捷与直观的特点，效果更加明显。本文中将以几个工程实例为论述的重点，希望在今后地质岩土工程勘察中，能够起到优势互补的作用。

面波勘探地震映像工程物探

在浅层地震勘探工作中，运用相关勘探技术具有十分重要的特点。不但能够更加直观的检测出岩土工程中的特点，还方便操作，大大简化了工作时间，将地下形态特征逼真的展现在工作人员面前。所以是今后地质勘探中的一种主要技术手段。随着我国在这方面的发展研究越来越深入，有必要令人们认识到这一技术的重要性，因此本文进行了具体的介绍，希望为岩土勘探工作开拓出一片全新的局面。

1　浅层地震勘探技术概述

浅层地震弹性波技术的发展与岩土物理力学性质关系密切、发展迅速、工作效率高。主要有浅层地震反射波法、折射波法与波速测井、多道瞬态面波法、多波地震映像法、桩基检测技术、地脉动测试等方法。多道瞬态面波法是中国首创的新兴岩土勘察测试技术，利用频散特性和传播速度与岩土物理力学性质的相关性可以解决诸多工程地质问题。高密度地震图像技术采用纵波反射法单点激震多点接收和数据连续快速采集与存储以及相应软件支持的施测方法，使地下剖面经彩色图像表示出来。这种方法效率高，反映的地下地质体形态逼真。

2　浅层地震勘探技术在地基勘查中的应用

在对地基进行勘察的过程中，勘察周期与工程质量及其投资效益具有直接的影响，所以有时为了将工期缩短，就会采用将钻探与面波相结合的方式，这种方式不但实现了工程勘察工作中的要求，同时也能节省大量的人力与物力资源。以某工程的地面勘察工作为例，受到实际条件的影响，钻机并不能直接进入场地进行而勘察，所在这种情况下，勘探人员经过协商后决定采用设置面波勘测点的方式对内部情况进行探测。通过资料中的显示，该区域符合地质勘探的要求，并且误差在0.3m以内。同时，通过对面波的实测可知，建筑场地具有不同的类别划分。只有对建筑场地的类型具有一定的认识，才能选择合适的方式开展施工，顺利的实现工程发展。

3　人防工程中地震映像法的应用

某场区所在的位置是在一处山洞之中，原来用作人防工程，在对其进行地质勘探的过程中，主要采用地震映像法，根据对实际情况的勘测，该洞中具有四通八达的特点，并且小溶洞的数量相对较多，最终要将其开发为一个集餐饮与娱乐为一体的场所。根据相关的要求，探测的主要目的就是要检测在下方近10m的范围内是否具有溶洞。在进行处理的过程中，先使用检测波进行检测，但是由于受到现场的约束，需要在岩面上进行敲击，在其中的一个溶洞中出现了异常状况，采用地震映像法后，异常部位得到了突出的显示，具有直观性的特点。并且经过多次反射后，证实该地区的下部极有可能存在溶洞，溶洞中还有土质填充的现象，其他溶洞道中并没有发现特殊的异常现象。在检测完成后，通过对检测位置与深度的进一步查证，证实地震映像法在实际应用中还是十分有效的，与实际情况基本吻合。

4　对水库物探的查漏

将浅层地震勘探技术应用在水库物探的查漏过程中，也具有十分明显的意义。某处水库的周边岩土主要以石英砂岩为主，整个大坝的高程在10m左右，是该地区重要的灌溉与生活水源，在常年运行的过程中，其性能出现了减弱的趋势，不断有渗漏的情况出现，并且渗漏量呈现出增大的趋势，在这种情况下，需要采取有效的手段对渗漏位置进行勘测，通过对实际情况进行分析，在渗漏处发现含水量增大的趋势，并且纵波以及剪切波也不断下降，在采用浅震法进行查漏的过程中，主要运用的手段为纵波反射以及地震映像法等几个方法的结合，这种方式为结果的勘测提供了重要的理论依据。在实际调研后，发现了漏水的主要范围以及深度的变化情况，同时也在资料中显示出了一条岩裂缝。结果表明渗漏的重点在左肩坝的位置上，而中段渗漏的情况并不明显。

5　路基质量检测实例

某外环路一些路段已出现网裂、下沉、坑洼和翻浆等现象。有些路面破损严重，需要了解路基情况。瑞雷波测量采用SWS-1G型多功能面波仪。12道检波器接收，道间距1m，偏移距2m。检波器频率为4Hz，以锤击为震源。测线布置在公路中心两侧3m处，即两测线距离6m。同一测线上测点间距为20m，相邻测线的测点交错布置。这样，在公路中心部位每10m内有1个检测点。场地处于漓江二级阶地。场地自上而下的地层有填方土、耕作土、砂卵石、灰岩。地下砂卵石层为富水层，若地下灰岩中有破碎带或溶洞，随季节性地下水强烈运动，反复浸泡掏空浅部土壤层，会形成疏松层或土洞，严重时会形成塌陷。

对测量的波形记录进行处理，得到瑞雷波VR-H频散曲线。根据实测频散曲线VR随深度的变化可以划分出不同的速度层，也可以说是土壤的密度分层。测量区段内路面大都出现了不同程度的破损，这与路基有直接关系。路基的破损状态大致有如下几种情况。路面下2.5m深度范围内介质较均匀，波速约200m/s，这种曲线说明此段路基的填方压实层已不存在，土层含水较均匀。在0.4～4m范围内，波速约160～200m/s，这说明路基含水量大或较疏松，这种情况的路基已不能支撑车辆及路面的压力，路面破损最为严重。低速层在0.7～1.5m范围内，原有的填方压实路基只有30cm左右。填方压实层厚度接近1m，在深度2m以下，波速已降到180m/s。以上几种情况都说明路基存在缺陷，在这样的基础上，路面必然出现相应的破损。