工程物探常用技术现场试验检测操作.pdfVIP

一．面波探测现场探测方案 前言 受中国水电四局的委托，我公司拟对深圳地铁 7 号线福赤盾构区间进行面波 （瑞利波）法勘探。 本区间自福田河南岸的福临站北端开始， 至滨河大道的赤尾站 西端结束，里程桩号大致范围为： 左线 ZDK20+360.117～ZDK20+845.492； 右线 YDK20+347.717～YDK20+844.001。 线路下穿福田河、福临小区、滨河大道等，线路经过区地面环境复杂多变，将 会给面波勘探带来诸多不便和影响， 有的区段可能难以展开勘探， 即使是积极创造 条件勉强开展慨叹的区段，也需要投入更多的时间、人力、物力等，并且在诸多不 利因素背景下所解算的成果资料的可信度会大打折扣。 为了尽可能全面地完成地质 任务，编制此方案。 2、主要勘探目的 通过面波（瑞利波）勘探，揭示盾构区间隧道穿越区岩土强度的分布，提请 盾构施工时提前采取相应措施。 3、方法原理 瑞利波是面波的一种。 瑞利波法是利用瑞利波的运动学特征和动力学特征来 进行工程质量检测及工程地质勘察的地球物理方法。 在自由界面 （如地面）上进行竖向激振时， 均会在其表面附近产生各种波长 的瑞利波，其二维和三维波动及传播示意图见图 1 和图 2 。 瑞利波有三个与工程质量检测和地质勘察有关的主要特征： (1) 、在分层介质中，瑞利波具有频散特性； 图 1 瑞利波的椭圆极化示意图（二维） (2) 、瑞利波的波长不同，穿透深度也不同； (3) 、瑞利波的传播速度与介质的物理力学性质密切相关。 图 2 三维空间的瑞利波传播示意图（三维） 各频率的瑞利波的能量主要集中在地表下一个波长的范围内，而传播速度 代表着半个波长（ R 2 ）范围内介质震动的平均传播速度。因此，一般认为瑞 利波法的测试深度为半个波长。波长与速度及频率三者有如下关系： 设瑞利波的传播速度为 vR ，频率为 f R ，则瑞利波的波长 R 为： 1 v R R f R 当速度不变时，频率越低，测试深度就越大。 瑞利波波速与岩土物理力学参数密切相关，波速高介质的刚度大，同时不 同波长的瑞利波， 反映不同深度范围内的波速变化。 所以测试出地面以下不同深 度处的瑞利波传播速度和波长， 就可区分岩土体的地球物理特征， 从而划分不同 岩土体的界限，识别空洞、 、塌陷、富含水区、孤石等。 5、测线布置 1）根据水电四局的意向和要求，本区间面波勘探的测线布置在隧道中轴线 两侧各 2.5m 处，左右线共布置 4 条测线，自左线左侧至右线右侧的测线分别命 名为 1#测线、 2#测线、 3#测线和 4#测线，理论测线总长度 1963m左右。 2 ）遇有障碍物无法实施现场勘探时，跨过。 3 ）沿隧道轴线方向作业空间不足时， 安排横断面或斜交断面进行面波勘探。 测线间距按照沿隧道轴线方向 3m布置，测线长度以在有限空间内尽可能揭示隧 道全断面为限，并满足面波勘探现场工作方法和资料处理时扫描窗口宽度的需 要。 4 ）隧道出福临小区后，即进入滨河大道，并呈斜交状自道路南测穿越至道 路北侧，该段长度约 80m左右，东延顺行滨河大道段约 120m左右，设想两种方 案如下： （1）向交通主管部门申请，将滨河大道自皇岗路至赤尾人行