地震映射法在基岩空洞探测中的应用
地球物理方法在地下空洞探测中的应用
地球物理方法在地下空洞探测中的应用地下空洞的存在对于人类的生活和建设都具有重要意义。
然而，由于地下空洞常常隐藏在地表下，传统的勘探方法往往无法直接观测到其内部结构。
因此，地球物理方法在地下空洞探测中扮演着重要的角色。
本文将探讨地球物理方法在地下空洞探测中的应用，并介绍一些常用的地球物理探测技术。
一、地球物理方法的概述地球物理方法是一种利用物理原理和技术手段来研究地球内部结构和性质的科学技术。
地球物理方法主要包括重力法、磁法、电法、地震法等。
这些方法通过观测地球内部的物理场参数的变化，可以获取地下构造的信息。
在地下空洞探测中，这些方法可以帮助我们确定空洞的位置、大小以及可能存在的岩层变化等。
二、重力法在地下空洞探测中的应用重力法是一种利用地球重力场的变化来研究地下构造的方法。
在地下空洞探测中，重力法可以帮助我们确定空洞的边界和体积。
由于地下空洞的密度通常较低，重力场在空洞周围会发生异常变化。
通过测量地表上的重力场变化，可以推断出地下空洞的存在和大致形态。
然而，重力法无法提供空洞内部的详细结构信息。
三、磁法在地下空洞探测中的应用磁法是一种利用地球磁场的变化来研究地下构造的方法。
在地下空洞探测中，磁法可以帮助我们确定空洞的边界和磁性物质的存在。
由于地下空洞周围的岩石常常具有不同的磁性特征，磁法可以通过测量地表上的磁场变化来推断出空洞的存在。
磁法在地下空洞探测中的优势在于可以提供空洞周围岩石的磁性特征，有助于更准确地判断空洞的性质。
四、电法在地下空洞探测中的应用电法是一种利用地下电阻率变化来研究地下结构的方法。
在地下空洞探测中，电法可以帮助我们确定空洞的位置和形态。
由于地下空洞通常具有较低的电阻率，电法可以通过测量地表上的电阻率变化来推断出空洞的存在。
电法可以提供空洞周围岩层的电阻率特征，从而帮助我们更好地理解空洞的性质。
五、地震法在地下空洞探测中的应用地震法是一种利用地震波的传播特性研究地下结构的方法。
高密度电法与地震映像法在岩溶地灾中的综合应用
高密度电法与地震映像法在岩溶地灾中的综合应用【摘要】华南地区由于雨水充沛，地下水流动活跃，灰岩区域岩溶很发育。
同时华南沿海属于发达地区，人口非常密集，城市化发展迅速。
改革开放前期部分建筑场地地质勘查相对缺乏。
灰岩地区居民区时有岩溶塌陷等地灾的发生，给人民的生命财产带来重大损失，产生较为严重的社会影响。
在岩溶地质灾害探测中，高密度电法和地震映像法是比较常用的方法，本文对两种方法分别进行了分析，采用具体案例对两种方法的综合应用进行探讨。
【关键词】岩溶地灾，高密度电法，地震映像法，溶洞，土洞1 引言我国的岩溶地分布的十分广泛，通过统计，我国的碳酸岩的分布面积十分广大，达到340万平方公里，这种地形种类众多，复杂且多变，大小形态不一，这种地形的表现形式包括溶洞、漏斗、洼地、竖井、暗河、塌陷等。
岩溶地质的存在和发育过程中，造成地下水流失，地表水枯竭和地表坍塌等多种地质灾害，严重威胁了人民财产安全和地表建筑物的安全。
由于在岩溶地灾治理过程中，需要在不造成二次灾害的基础上确定岩溶发育区的产状、规模及走向。
因此用地球物理勘探方法进行无损探测是较为理想的选择。
高密度电法现在被广泛应用在岩溶地区的工程勘察中，这种方法，浅层分辨率较高，准确性高，设备简单。
但是高密度电法受外部电源的影响也较为严重。
因地震映像法可以利用多种波作为有效波来进行探测，且不受外部电源干扰，也广泛应用于岩溶地质勘察，其工作效率高，资料处理简单，可现场得到初步结果。
2 两种地质探测法的介绍2.1 高密度电法电法是对岩溶问题研究的有效手段，是利用岩土体的电化学特征进行探测的一种地球物理勘察方法。
高密度电法是通过测试电阻率的变化来找到地层中溶蚀的发生和溶洞、土洞的所在。
高密度电法的优点是探测效率高、浅部效果好、成本低、可根据不同探测需要有各种装置可供选择。
2.1.1 高密度电法的定义及特点高密度电法的具体定义是指直流高密度电阻率法，它是通过高密度电极阵列来替代人工跑极的方法，在野外进行测量的时候，将电极放置在测点之上，布置成电极阵列，然后使用微机工程电测仪和程控电极转换开关来实现数据的自动采集，在测量结束后将结果送到微机里存储起来，再经过专业软件处理资料成图，是电法勘测智能化的体现。
地震映像法在工程勘察中的应用
地震映像法在工程勘察中的应用1、前言地震映像技术是以其高分辨率又直观的图像、准确解释等优点逐渐被人们熟知和认可。
在地下障碍物、岩溶、地下管道和人防工事等方面探测中常取得独特的效果。
地震映像法是采用锤击激发震源形式，在离震源一定距离设置单道检波器接收地下反射波，并由地震仪记录显示，逐点进行激发接收，检波器与震源同时等距同向平移，来获取地下丰富的波场特征资料，对采集到的地震记录，经计算机在时间域和频率域上进行处理后，可推断地下地层结构信息。
2、工程实例2.1 南京市汉口西路西延工程秦淮河驳岸桩基探测南京市汉口路西延工程隧道段须穿越秦淮河，而秦淮河两岸在整治过程中两岸采取了桩基支护方法，因此需查明桩基分布位置，为隧道设计、施工、桩基处理提供依据。
现场两岸为秦淮河风光带人行通道，地表为水泥路面。
据调查，桩基顶部采用水泥圈梁相连，圈梁与地面水泥路面直接相连。
根据这些特征，利用有桩区与无桩区地震波运动学及动力学的不同特征，采用高频地震纵波映像法进行探测。
沿河岸走向每隔0.5m布置测线，经现场试验，地震映像探测选用的施工参数为：道间距0.15m，炮间距0.15m，偏移距0.4m，记录长度256ms，采样间隔0.25ms。
图1为西岸护栏所布测线获取的地震映像记录，从图中可看出在19、图1 西岸护栏D3测线获取的地震映像时间剖面图31、40、49、59、69、82测点附近地震波形出现相位减少，两侧波形变化近似对称现象。
以上各测点相隔距离分别为1.8m、1.35m、1.35m、1.5m、1.5m、1.95m，在东岸护栏下测线地震映像也有该特征，而其它测线则无此现象，经调查分析推断以上各异常点为桩基反映。
即秦淮河两侧驳岸桩基位于两岸护栏下侧，桩基间距为1.5m左右。
2.2 南京栖霞区某路基管道探测南京市栖霞区某道路地下有一大型管道穿越，在扩建过程中需了解其平面位置，地表为压实土路，根据现场施工条件，采用地震映像法进行探测，沿道路走向布置测线，经现场试验，地震映像选用的施工参数为：道间距、炮间距0.2m，偏移距2m，记录长度512ms，采样率0.5ms，图2为获取的地震映像记录图，从图中可以看出在18-25测点、25-50ms之间，相位呈隆起状，经现场验证为涵洞通过位置。
地震映像在浅部隐伏岩溶探测中的应用及分析
安徽省某市安置房地下岩溶探测物探工程 ， 地表标
第一作者简介 ： 吴博 （ １ ９ ８ ０ 一 ） ， 男（ 汉族 ） ， 河北 泊头人 ， 工程师 ， 现从事煤 田物探 、 工程物探技术工作 。
的能量变化 、 频率变化、 振幅变化等物性异常 ， 来判断 、 识别裂隙、 断裂构造及岩溶、 溶洞等地质现象 。即依据 地震映像资料在运动学和动力学方面的变化特征 ， 分析 地 下介 质 的非 连续 性 和 各 向异 性 变化 ， 从 而推 断 岩 溶 、 溶洞 、 空 洞 的形 态、 规模 及 空 间分 布， 圈定 岩 溶发 育 带＿ １ 。地震映像工作原理示意图如 图 １ ＇ 所示 。
２ ． １ ． １ 工 程概况
～ ～
Байду номын сангаас
波作为有效波来进行探测 ， 也可 以根据探测 目的要求 ， 仅采用一种特定的地震波作为有效波。地震映像资料
解 释 以地 震 映像 时 间剖面 为基 础 ， 各 种地 震波 的时序分 布关 系 与形 态特征 反 映 了地层 地质 特征 ， 根据 各个 波组
１ ． ２ 地 震 映像 工作特 点
地震映像法的主要特点是数据采集速度较快 ， 但抗 干扰能力弱 ， 勘探深度有限； 地震 映像法在资料处理过 程 中不需要进行校正处理 ， 节省 了资料处理时间 ， 避开 了动校正对浅层反射波 的拉伸、 畸变影 响， 可以使反射 波的动力学特征全部被保 留， 地震记录的分辨率不会受 影响 ； 地震 映像 法在 资料解 释 中可 以利用多 种地 震波 的 信息 ； 在探测 目的较单一 、 只需研究横向地质变化的情 况下 ， 地震映像法效果较好 ， 而探测 目的层较多时， 不宜 确定最佳偏移距 ， 一般不采用此方法 ； 由于每个记录道 都采用了相同的偏移距 ， 地震记录上的时间变化主要为 地下 地 质体 的反 映 ， 这 给资 料 解 释带 来 了极 大 的方 便 ， 可直 接 对 资 料 进 行 数 字 解 释 ， 如频谱分 析、 相 关 分 析 等 。 ２ 应 用 实例及 效 果分 析 ２ ． １ 工程概 况及 地球 物理 特征
浅谈探地雷达法和地震映像法在隧底岩溶探测中的应用
浅谈探地雷达法和地震映像法在隧底岩溶探测中的应用[摘要]由于隧道岩溶地段施工环境复杂，有的岩溶在施工中就被开挖发现，有的却处于隐伏状态。
因此施工中必须对已开挖和隐伏岩溶进行处理。
对于已发现的隧底岩溶，处理好坏情况必须进行必要的探测，以判断是否到达设计要求。
同时必须探明岩溶处理未达到设计要求地段的岩溶位置和空间规模，为进一步处理提供探测资料。
对于隐伏的隧底岩溶，必须探明岩溶发育位置和规模，以指导施工处理。
因此对隧底岩溶探测资料的可靠性和精确度的要求非常高，单一的探测方法可能无法同时满足探测深度和精度的要求。
本文针对探地雷达法和地震映像法，将二者的原理进行阐释，同时，以某工程中隧底岩溶和裂隙带的探测为例。
说明二者在隧底岩溶探测中的综合应用。
[关键词]隧底岩溶探地雷达法地震映像法0 引言对于现代工程质量要求的提高和施工环境的复杂，单一的物探方法已经不能满足隧道工程对隧底岩溶探测的高要求。
使用两种或两种以上的综合物探方法，能够减少单一物探方法的探测资料多解性和探测深度局限性，同时将每种探测方法的优点进行互补和探测结果相互印证，以使提供的资料更为可靠真实，为施工提供更精确的数据，指导工程施工，提高施工进度。
本文在对探地雷达法和地震映像法两种探测方法进行阐述后，以实际工程为例，论证探地雷达法和地震映像法在隧底岩溶探测中综合应用的可靠性。
1 两种地质探测法的介绍1.1 探地雷达法探地雷达法是使用探地雷达利用高频电磁波来探测地底介质的分布规律的探测方法，具有分辨率高、无损勘察、操作简便、图像直观的有点，在衬砌检测和隧道超前预报等方面有着广泛应用。
1.1.1 探地雷达法的发展探地雷达法的雏形应用是在1904年，德国人用电磁波信号探测远距离的地面上的金属体，二十年之后，德国人提出了用电磁波技术来探查地下的目标体的理念，同时还提出了电池波会在介电常数不同的介质的界面上发生电磁波反射的说法，这个说法也成为了探地雷达理论研究的基础，到二十世纪七十年代以后，数据处理技术大力发展起来，仪器的信噪比也有了极大的提高，电子技术以及现代信息处理技术等因素的共同作用下，探地雷达技术得到了飞速的提高，实现了地下浅层的目标探查，其探查范围也是在逐渐增大，同时其应用也在朝着多方面发展，土木工程、地质调查、环境监测、狂插勘查等都有应用，电子工程和地球物理学科领域的进一步拓展、分析软件的不断更新都带给了探地雷达技术新的发展空间。
地震成像技术在地质勘探中的应用
地震成像技术在地质勘探中的应用地球是一个复杂的系统，藏着无穷无尽的自然资源，而找到并利用这些资源是人们不懈的追求。
地震成像技术，作为一种非常有效的地质勘探手段，已经成为勘探、开发油气资源和矿产资源的技术标志之一。
本文将从地震成像技术的基本原理、应用领域和技术发展趋势三个方面来探讨地震成像技术在地质勘探中的应用。
一、地震成像技术的基本原理地震成像是通过地震波在地下的传播路径，推断出地下物质的构造和属性的一种地球物理探测方法。
地震成像技术的基本原理是，借助于人工震源产生的地震波，透过地球内部，观测地表上地震波在不同介质中的传播速度和衰减特性以及这些特征在时间空间上的变化规律，以此推断出地下介质的物理性质和构造特征。
根据不同的领域和勘探目标，地震成像技术又可分为地震勘探、地震监测、地震研究等不同的应用领域。
二、地震成像技术的应用领域1.石油勘探地震成像技术在石油勘探领域的应用是最为广泛的。
地震勘探是利用地震波在不同岩层和地质构造之间的反射、折射以及传播的差异，对地下岩层的结构和物性进行探测和分析的一种方法。
通过取得地震数据，利用地震资料的处理、解释和成像技术，可以帮助石油勘探人员获得地下岩石类型、厚度、深度、性质、成分等相关信息，这对于决定油层分布、确定钻探目标以及预测油藏储量等方面都有着重要的意义。
另外，地震成像技术在油田勘探、开发、生产、管理和注水等方面都有着广泛应用。
例如，在钻探过程中，根据地下泥盆岩、矿物、岩石组成的不同，通过地震勘探可以确定钻探坐标和岩层的分布，这可以有效地减少传统钻井中的钻探失败率，提高钻探效率。
2.矿产勘探地震成像技术在矿产勘探领域也有广泛应用。
在金属矿产、非金属矿产以及煤矿等不同领域，地震成像技术的应用范围都很广泛。
地震勘探可以揭示地下岩石的物理性质、构造和变形情况，为矿产地质工作者提供了重要的地质信息。
在金属矿产勘探中，地震勘探可以确定矿体的出露范围、厚度和矿体内矿物的含量及分布等。
地震映像技术在工程勘察中的应用效果研究
地震映像技术在工程勘察中的应用效果研究【摘要】在建设工程场地地基勘察中，地下空洞或塌陷存在，会破坏岩土层的稳定性，使岩土层产生变形、位移、塌陷、地裂缝等灾害现象，严重影响其上方的建设工程安全性，因此，在工程施工前需对可能存在空洞或塌陷建设工程场地基础进行探测，本文介绍了地震映像探测地下空洞或塌陷的方法技术原理,并对地震影像探测方法的应用效果加以分析研究。
【关健词】地震映像地下空洞或塌陷建设工程基础应用效果1引言在建设工程场地地基勘察中，地下空洞或塌陷存在，会破坏上覆岩土层的稳定性，使岩土层产生变形、位移、塌陷、地裂缝等灾害现象，严重影响其上方的建设工程安全性，为了消除建设工程场地地基下可能存在地下空洞或塌陷等安全隐患，在建设工程施工前需对可能存在空洞或塌陷的建设工程场地基础进行探测，因此，科学、经济合理选择探测方法是很重要的，地震映像作为一种地球物理探测方法，具有经济、快速、高效、受场地条件影响较小等优点，对建设工程场地基础地下空洞或塌陷等灾害的探测有良好的应用效果。
2方法原理及技术特点地震映像是近年来随着工程勘查市场的需要而发展的一种新方法，其原理类似反射波地震勘探，但又与反射波地震勘探有明显区别。
地震映像测量就是地震勘探中的自激自收方法，在测量过程中遇到地下不均匀体（波阻抗发生变化）时，弹性波便产生反射，反射信号被传感器接收，根据该反射波异常，即可判断地质异常体的存在。
近几年来，地震映像测量越来越多地广泛应用在寻找地下坑道、煤矿采空区、水坝裂隙、基础勘察等。
它采用小偏移距与等偏移距，单点激发，单点接收或多点接收，经过简单数据处理，以多道、较密集显示地震数据通道方法，根据需要形成黑白或彩色数字剖面，再现地下地质结构形态。
地震映像最大优点是：经济、快速高效、受场地条件影响较小，其准确度也能满足岩土地质工程勘察要求。
激发振源根据所要勘察地质任务的不同，要具体对待，一般当勘探深度较小时（小于50m），可采用铁锤作激发振源；但是当勘探深度较大时，采用铁锤作激发振源，不能达到预想的效果，这时候就要考虑到采用炸药作激发振源。
地震映像法在采空区勘探中的应用
地震映像法在采空区勘探中的应用1 2，王东方玉满( 1, ，114005; 2, ，114005)辽宁省冶金地质勘查局四?一队鞍山辽宁省冶金地质勘查局地质勘查研究院鞍山、、，、，摘要地震映像法俗称单道地震法因其配置灵活操作简单资料成果异常简单明了易于辨认的特点以及高，。
，效经济的优势在工程物探领域中具有广阔的应用前景特别是在浅部空区探测方面具有独到的勘探。
，、，效果文章从空区勘探角度出发阐述了地震映像法的工作原理特点和技术方法通过列举不同类型地，，质条件下空区勘探的成功与不成功的实例探讨与分析了在空区勘探中的实际效果和适用场地环境说。
明了地震映像法对空区勘探的可行性与有效性关键词地震映像采空区勘探应用效果: P631, 4 : A 中图分类号文献标识码: 1674 ) 7801( 2012) 02 ) 0244 ) 03文章编号。
出地质体沿垂直方向和水平方向的变化0前言1, 2地震映像法的特点地震映像法是基于反射波法中最佳偏移距技术，，。
( 1) 数据采集速度快但抗干扰能力差勘探深发展起来的一种常用浅层地震方法由于其数据采。
，，，度有限集速度快资料处理流程简单浅层勘探效果好工，( 2)，作效率高等特点而备受专业人员的青睐目前已成资料解释中可以利用多种波的信息即有，、、。
，、效波不但是反射波还可以是折射波面波绕射波为适应各种工作环境简洁快速的工程物探勘查手。
，( 3) ，段但由于方法本身的特点其使用范围也受到一在探测目的单一只需研究横向的地质情。
，，，，定限制所以在不同工作区此方法是否适用必须况下效果较好而探测目的层较多时不易确定最，。
通过试验来进行选择本文通过不同地区的工作效佳偏移距( 4) ，。
由于每个记录都采用了相同的偏移距地果来说明其适用性震记录上的时间变化主要为地下地质异常体的反1地震映像法的基本原理及特点，。
映给资料解释带来极大的方便1, 1地震映像法的基本原理 2工作方法及技术要求( 地震映像又称高密度地震勘探和地震多波勘2, 1工作方法 ) ，，探是通过采用最佳偏移距利用多种波作为有效，，，波来进行勘探也可以根据探测目的的要求仅采用 ( 1) 在测量过程中每次激发在接收点采用单。
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大直径嵌岩桩是常用的一种建筑基础形式 ,根据相关规范 规定 ,施工时应探测桩底以下 3 倍桩径或 5 m 深度范围内空洞、 破碎带 、软弱夹层等不良地质体件 。利用常规勘探钻探手段只能 以点带面 ,勘察周期长 ,费用高 ,而且布置的钻孔数量和勘察范围 都有限 ,对于一些隐伏的不良地质情况难以进行准确探测 ,不能 从宏观角度上把握地质灾害发生的范围和方向 ,从而也很难查明 地质灾害体的整体空间分布特征 ,使地质灾害治理设计带有很 大的不确定性[125] 。地球物理探测方法可以探测地球物理异常 特征 ,为探测地质灾害的空间分布情况提供必要的前提条件 , 并具有低成本 、高效快捷 、效果直观等优点 ,但高密度电法 ,地 质雷达 ,电测深和浅层地震等方法均受到现场条件限制 ,探测 精度不足 ,影响到方法的推广应用[428] 。为快速提供基础地质 勘察资料 ,本文介绍了地震映射法探测原理 ,并对大直径嵌岩 桩桩底基岩空洞进行了工程探测 ,取得了良好的探测效果 。
第 8 卷 第 5 期 2010 年 10 月
南水北调与水利科技 Sout h2to2Nort h Water Transfers and Water Science & Technology
doi :10 . 3724/ SP. J . 1201 . 2010 . 05109
Vol.8 No .5 Oct . 2010
2. I nvesti gation Center of Resources an d Envi ronment , He′nan Coal f iel d Geolog y B ureau , Zhengz hou 450003 , Chi na; 3. T he Ci vil En gi neeri n g Colle ge , B ei j i n g Uni versit y of Technolog y , B ei j i n g 100124 , Chi na)
图 3 7 号桩三次测试曲线对比图 Fig. 3 Co mparison Chart of NO. 7 pile t hree test curves
4 数据分析处理与验证
物探数据处理是一项复杂且耗时的重要工作 。在原始记 录数据可靠的前提下 ,能否获得用于地质推断的高质量时间 剖面 ,关键在于所用处理软件的质量和处理时所用的各种参 数 。由于过多的处理会剔除原始数据中的有用信号 ,甚至使 原始数据“失真”,所以本次采集到的地震记录都进行了数据 转换 、废道处理和频谱分析等初步处理 ,然后结合地质钻探资 料 、数据采集现场记录等资料 ,直接在时间剖面图上进行综合 分析与解释 ,判断出的地震响应异常的地质因素 ,圈定出空洞 发育区 。
间剖面即为地下界面形态的反映 。地震映射法采用单炮激 发 、单道接收 ,通道偏移距相同 ,信号不需要进行动校正和叠 加等处理 ,没有浅层反射波的拉伸 、畸变影响 ,没有处理误差 , 可直接对资料进行数字分析 。
2 工程概况
山西省某工程场地位于老工业厂区 ,地貌原为黄土中低 山区 ,剥蚀冲沟发育 ,经人工堆填了建筑垃圾和粉煤灰等 ,目 前冲沟已基本填平 ,地基土在 20 m 以内主要为杂填土 ,分布 不稳定 ,厚度变化较大 ,均匀性差 。
·110 ·水文地质与工程地质
图 4 桩底地震曲线对比图 Fig. 4 Comparison chart of pile eart hquake curvet in end
由图 4 可以看出 ,反射波相位左偏越强 ,说明下伏地层相 对上覆阻抗越小 ,而右偏越强 ,则下伏地层阻抗相对上覆地层
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收稿日期 :2010207230 修回日期 :2010209206 作者简介 :陈文山 (19642) ,男 ,河南郑州人 ,工程师 ,主要从事工程地质等方面的研究 。
水文地质与工程地质 ·109 ·
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3 工程布置与探测
根据场地的施工条件和工程试验要求 ,3 号楼的桩底空 洞探测于 2008 年 7 月 3 日至 11 日进行 ,分别对 85 个嵌岩桩 桩底进行了基岩空洞探测 ,同时对 7 个桩孔进行了复测 ,检测 桩桩孔位置如图 2 所示 。
第 8 卷 总第 50 期 ·南水北调与水利科技 ·2010 年第 5 期 采用单只 18 Hz 地震检波器 ,探测时由于孔底积水深度超过 3 cm ,探测时先在桩孔内埋入钢管 ,钢管长 30 cm 、直径 8 cm , 上下封口 ,选用 5 磅手锤敲击钢管产生激发信号 ,为确保采集 资料的可靠性 ,每个桩孔都进行 2～3 个点位的检测 ,并将检 测记录存盘 。从检测和复测情况看 ,各检测点的反射系数和 反射波振幅基本一致 ,明显地反映了地下介质密度 、速度 、泊 松比的差异性 ,数据重复性与可比性良好 ,检测试验结果对比 如图 3 所示 。
Abstract : The explorations of underground concealed cave could impact building safet y and proper use. The existing geop hysical detecting met hod was limited t he survey accuracy because of observation conditions and test met hods This paper had used t he seismic imaging met hod to detect and analyze t he engineering examples of empt y holes of underground pile , and proved up t he empt y basement size , shape and dist ribution of t he build2 ing pile. The result s had indicated t hat t he engineering test result s had high accuracy , and achieved good detecting result s. Key words : seismic imaging met hod ;pile foundation ; GPR ; high densit y resistivit y
图 4 所示为工程场地 A 轴线桩孔探测曲线对比图 ,曲线 的相位强度和相位数存在着明显的相似性和渐变关系 ,这种 相位强弱和多少的变化 ,清楚地反射了地震波在地层中传播 中遇到波阻抗界面的异常情况 ,波阻抗界面分布规律与图 1 所示的地质柱状对比图也完全一致 。
图 2 工程检测桩位置示意图 Fig. 2 Diagram of engineering test pile 桩底基岩空洞探测工作使用国产 SWS25 型工程检测仪 ,
Use of Seismic Imaging Method to Detect Empty Holes
C H EN Wen2shan1 ,J IAN G Chuan2lin1 ,ZHAN G Xian2zhe2 ,DEN G Hong2liang3 , FU Xiang2ke1 ,L UO Wen2qi2 (1. He′nan Coal f iel d Geolog y B ureau , Zhen gz hou 450052 , Chi na;
1 地震映射法工作原理及其特点
地震映射法即地震共偏移距法 ,是以相同的小偏移距逐
步移动测点接收地震信号 ,在地面或水面对地下地层或地下 目的物进行连续扫描 ,利用多种地震波信息来探测地下介质 变化的浅层地震勘探方法 ,其前提是地下介质密度 、速度 、泊 松比具有差异[122] 。根据地震法的反射系数和反射波振幅可 以分析出岩层界面波阻抗大小 ,还可以根据反射波中是否包 含有其它干涉 、绕射波 ,确定出下伏岩层是否为软弱层或有无 空洞存在 。
为进一步验证探测结果的正确性和合理性 ,对场地西部 的 101 号桩桩底下伏地层等进行了钻探验证 ,结果表明 ,在桩 底下 21 6 mm 见一石灰岩溶洞 ,洞高 11 8 m 。
岩土工程勘察发现 ,区内杂填土厚度 17 m 左右 ,第四系的 粉质黏土 、黏土厚度 2 m 左右 ,其下伏地层为石炭系的灰岩 、铝 土质泥页岩及煤层 ,如图 1 所示 ,场地静水位埋深 610～615 m , 微具承压性 。建筑物采用大直径嵌岩灌注桩基础 ,桩长 12 m , 桩径 1 200 mm ,基础持力层放在石炭系的泥岩层上 。
根据场地 A 轴线探测曲线的对比分析结果 ,对跨越 A 轴 线的其它方向的各轴线探测曲线进行对比分析 ,最终实现纵 、 横两个方向上曲线分析 ,并根据需要勾绘出任一断面上波阻 抗的变化曲线 ,发现波阻抗异常部位 。
经过对 3 号楼 83 个桩孔底检测数据分析发现 ,3 号楼工 程场地西部存在较强的绕射波 ,从其特征上看 ,推断在基槽下 部存在局部空洞 ,如图 5 所示 ,根据平面曲线判断 ,该空洞为 石炭系灰岩溶洞 ,埋深 3 m 左右 ,洞高大于 2 m ,呈条带状分 布 ,长度大于 41 5 m ,由场地内 091 号桩孔附近向西延伸 。
地震映射法在基岩空洞探测中的应用
陈文山1 ,蒋传琳1 ,张先哲2 ,邓洪亮3 ,付向科1 ,罗文启2
(1. 河南省煤田地质局 ,郑州 450009 ; 2. 河南省煤田地质局资源环境调查中心 ,郑州 450003 ;3. 北京工业大学 建筑工程学院 ,北京 100124)
摘要 :地下隐伏洞穴的工程性质关系到建筑物的安全和正常使用 ,现有的地下隐伏洞穴探测方法受到场地工程条件限 制 ,探测精度不足 ,采用地震映射法进行了建筑桩基基底空洞的工程实例探测与分析 ,探明了建筑桩基基底空洞的大 小 、形状和分布规律 ,工程验证结果表明准确度较高 ,取得了较好的探测效果 。 关键词 :地震映射法 ;桩基础 ;地质雷达 ;高密度电法 中图分类号 : TU459 文献标识码 :A 文章编号 :167221683 (2010) 0520109203