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利用重力非跨越式探测城市地下空间方法研究

2022-09-21李永明柴智陈俊良张巍

城市地质 2022年3期

李永明,柴智,陈俊良,张巍

(北京市地质调查研究所,北京 102206)

伴随着房价和租房租金的不断上涨,私挖乱建地下室扩大住宅面积现象日益普遍。这种规划外的地下空间大多数缺乏设计图、施工图,施工过程中缺乏有效监理、监测以及相应资质,这种地下空间的无序开发严重威胁到城市的发展、公共与民用建筑以及地下基础设施等的安全。另外,由于城市地下空间施工存在隐蔽性,相关职能部门在执法过程中难以有效监管。因此,探测地下空间破坏现状是亟需深入开展的工作。

从原理上讲,地球表面的任何物体都受到地球重力的作用,地下空间的质量盈余与亏损都能引起重力异常。重力异常值的变化既与异常体的大小有关,也与观测点和异常体之间的距离有关,其大小满足距离平方成反比这条万有引力定律。基于地下空洞会在一定范围内引起重力异常这一原理,可以采用重力非跨越式探测方法对城市地下空间进行探测。该探测方法是微重力测量的一种。20世纪80年代,研制出以精密金属弹簧和整体溶凝石英弹簧为核心的新型重力仪(拉克斯特、CG-5等)(边少锋等,2006),此类仪器精度可以达到几微伽,可以很好地解决一些小地质体、小构造引起的重力异常,适用于城市地下空间探测(徐燕君等,2021)。

目前地下空间探测已经有了一定的研究实例。1994年6月,中国地震局地震研究所对武汉市临近长江大堤地面塌陷进行了微重力探测。此次探测在陷落区及其周围布设7条测线,每线15个测点。……

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