[发明专利]一种基于微动和面波勘探的地铁沿线场地内孤石探测方法

说明书

本发明公开了一种基于微动和面波勘探的地铁沿线场地内孤石探测方法，其步骤包括：测线布设，在左右隧道中线布设微动探测测线2条，左线编号为ZL1，右线编号为YL1；在北山道站附近球场处的连续墙待挖段布设2条测线，测线编号为AL1、BL1；利用微动勘探探测不同岩土层的波速，根据波速差异配合工程地质划分不同岩土层、查明岩体的完整性和风化程度、寻找孤石不良地质体；了解地下地质构造的性质并计算相应地层的动力学特征参数。本发明在划分岩土层界面的基础上，对物探异常进行了地质解释并绘出了推断地质剖面图，查明了沿线场地范围内设计线路各地层的厚度和基岩起伏形态，为进一步的设计、施工提供参考依据。

技术领域

本发明属于地质勘探技术领域，具体涉及一种基于微动和面波勘探的地铁沿线场地内孤石探测方法。

背景技术

现有技术中地铁车站间的区间一般采用地下隧道形式，区间隧道施工方法大多采用盾构法，由于孤石强度与其周围地层强度相比差异巨大，盾构掘进过程中若突遇孤石，往往对盾构机刀盘造成损坏，影响盾构机正常施工，造成经济损失，有时更会造成地面沉降异常，影响施工周边建(构)筑物的安全。

北山道站～盐田食街站区间是深圳地铁8号线二期工程第2段区间工程，主要沿北山道下方敷设，线路沿线地质条件复杂，在花岗岩残积层和风化岩中普遍存在有不均匀风化现象，表现为球状风化体(孤石)发育。前期详勘成果显示，场地范围内的不均匀风化主要表现为全风化花岗岩中夹土状、块状强风化岩，区间隧道范围内钻探虽未揭露中、微风化花岗岩孤石，但不排除隧道范围内中、微风化孤石发育的可能性。相对于前期详勘阶段20～30m的钻孔间距来说孤石尺寸一般要小得多，通过钻探所勘察出来的孤石十分有限，未探明的孤石对地铁盾构施工会带来较大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于微动和面波勘探的地铁沿线场地内孤石探测方法，具有孤石探测范围广，探测精度高，为进一步的设计、施工提供参考依据的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于微动和面波勘探的地铁沿线场地内孤石探测方法，其步骤包括：

1、测线布设，在左右隧道中线布设微动探测测线2条，左线编号为ZL1，右线编号为YL1；在北山道站附近球场处的连续墙待挖段布设2条测线，测线编号为AL1、BL1；

2、利用微动勘探探测不同岩土层的波速，根据波速差异配合工程地质划分不同岩土层、查明岩体的完整性和风化程度、寻找孤石不良地质体：

a.测点布置：用GPS进行上述测线的控制点定位，用测绳或皮尺测定距离，等间距布设测点，保证测线、测点准确布设在设计要求的位置上；

b.数据采集：在测点上设置智能面波仪，通过智能面波仪进行面波微动数据的采集；

c.数据处理：使用骄佳Surface Plus 8.3软件进行数据处理，绘制面波波速等值线图，再结合钻探资料进行地质解释，划分不同岩土层、查明岩体的完整性和风化程度、寻找孤石不良地质体；

3、结合面波勘探通过测定不同频率的面波速度，了解地下地质构造的性质并计算相应地层的动力学特征参数：

a.测点布置：在测线上设置测点，用a1、a2......表示同一剖面上不同的测点，现场使用喷漆标志每个测点；

b.数据采集：采用瞬态激振法进行探测，以大锤和垫板作为激震震源，等间距设置检波器进行探测；

c.数据处理和解释：(1)单点资料解释，对于单张面波记录，在其时间-空间域内拾取面波成份，并通过快速傅立叶变换将其转到频率-波速域中，在频率-波速域中拾取面波，并滤除其它干扰波的频率成份，完成面波的2次提取，并计算得出面波的频散曲线，根据实测曲线的变化规律进行地层划分，计算公式如下：