面波勘探技術(shù)在鐵路路基巖溶注漿效果檢測(cè)中的應(yīng)用

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1、交通世界?建養(yǎng)機(jī)械總355期2015年第13期（5月上）面波勘探技術(shù)在鐵路路基巖溶注漿效果檢測(cè)中的應(yīng)用張標(biāo)東(中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京)摘要：面波勘探方法在淺層地球物理勘探中有較好的應(yīng)用，其不僅具有勘探過(guò)程快速、便捷、占用場(chǎng)地隨意，而且具有高分辨率、成果直觀的特點(diǎn)。本文以長(zhǎng)株潭城際鐵路路基巖溶注漿效果面波檢測(cè)為例，分析面波勘探技術(shù)巖溶探測(cè)原理、主要特點(diǎn)、測(cè)試方法及成果判別，其結(jié)果對(duì)類(lèi)似開(kāi)展巖溶注漿效果評(píng)價(jià)工作具有一定的參考借鑒作用。關(guān)鍵詞：面波；巖溶；注漿加固中圖分類(lèi)號(hào)：U215.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?ChinaAcademicJournalElectronicPublishi

2、ngHouse.Allrightsreserved,http://www.cnki.net交通世界?建養(yǎng)機(jī)械總355期2015年第13期（5月上）表1:淺層瑞雷面波勘探采集參數(shù)列表采集參數(shù)名稱(chēng)采集參數(shù)指標(biāo)偏移距8m道間距2m采樣間隔0.25msec記錄點(diǎn)數(shù)2048排列道數(shù)/長(zhǎng)度24道/46mDOI:10.16248/j.cnki.11-3723/u.2015.05.0410引言長(zhǎng)株潭城際鐵路，是連接長(zhǎng)沙、株洲、湘潭三個(gè)城市群的城際快速鐵路，城際鐵路全長(zhǎng)96公里，長(zhǎng)株潭三市之間形成“人”字形的快速、便捷的半小時(shí)通勤圈。CLDK57+395~CLDK57+784段位于巖溶區(qū)，需對(duì)路基進(jìn)行注

3、漿加固處治。1項(xiàng)目區(qū)地質(zhì)背景CLDK57+395~CLDK57+784段位于丘間谷地內(nèi)，地勢(shì)略有起伏，丘間谷地平坦開(kāi)闊，主要為水田，靠近鐵路，該段路基表層0~0.8m為種植土和人工填筑土；覆蓋層為粉質(zhì)粘土，褐黃色，軟硬塑，厚0~6m，含少量礫石，礫石含量為0~10%。該段下覆基巖為泥盆系的灰?guī)r，青灰色，全弱風(fēng)化，巖質(zhì)較硬，巖溶發(fā)育。溶洞大多為流、軟塑土充填。該段路基基底處于覆蓋型巖溶發(fā)育地段，地下水波動(dòng)易使上覆蓋土層產(chǎn)生潛蝕破壞甚至形成土洞引起地表塌陷。2面波勘探原理介紹面波勘探屬于近些年才開(kāi)始使用的淺層地震勘探方法，也被稱(chēng)作彈性波頻率測(cè)深。其與地震勘探使用到的橫波（S波）以及縱波（P

4、波）不同。面波是由瑞利波(R波）與拉夫波（L波）構(gòu)成的。瑞利波也稱(chēng)地滾波，它沿著地表傳播，其特征是低速，低頻和強(qiáng)振幅，其識(shí)別簡(jiǎn)單、操作也容易，因此面波勘探往往為瑞利面波勘探。介質(zhì)自由表層周?chē)侨鹄娌芰康靡约械闹匾恢?，能量衰減和r-1/2存在正比例關(guān)系，進(jìn)行傳播的時(shí)候，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡表現(xiàn)為橢圓極化，長(zhǎng)軸和地面保持垂直，進(jìn)行逆時(shí)針的旋轉(zhuǎn)，傳播過(guò)程通過(guò)波前面大概達(dá)到一個(gè)高度為XR(R波長(zhǎng)）的圓柱體向外擴(kuò)散[1]。3應(yīng)用實(shí)例3.1外業(yè)工作方法現(xiàn)場(chǎng)勘探時(shí)采用多道檢波器接收，在落重、錘子于地表出現(xiàn)瞬態(tài)激振力的情況下，寬頻帶的R波得以出現(xiàn)，擁有各種頻率的R波進(jìn)行之間的疊加，進(jìn)行傳播主要

5、是脈沖信號(hào)。在脈沖形振動(dòng)信號(hào)輸送到多道低頻檢波器之后，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，頻譜分析完成，然后不同頻率的R波得以分離，VR值也計(jì)算出來(lái)，再進(jìn)行面波頻散曲線(xiàn)的繪制[2]。本次外業(yè)勘探采用錘擊震源激發(fā)面波，排列長(zhǎng)度46m，每個(gè)排列采集完成，排列整體向前移動(dòng)。采集參數(shù)如表1，地震波數(shù)據(jù)采集方式如圖1所示。時(shí)間空間域中可視的瑞利面波見(jiàn)圖2。?ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved,http://www.cnki.net交通世界?建養(yǎng)機(jī)械總355期2015年第13期（5月上）?ChinaAcademicJournal

6、ElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved,http://www.cnki.net交通世界?建養(yǎng)機(jī)械總355期2015年第13期（5月上）桃々丨丨敕優(yōu)轅動(dòng).V檢波器VVVVVVV震源1234圖1：面波勘探檢波器布置示意圖收稿日期：2015-3-26作者簡(jiǎn)介：張標(biāo)東，男，工程師，應(yīng)用地球物理專(zhuān)業(yè)大學(xué)本科、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)工程碩士，主要從事工程勘察、測(cè)量、?ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved,http://www.cnki.net交通世界?建養(yǎng)機(jī)械總355期

7、2015年第13期（5月上）路基工程SUBGRADEENGINEERING?ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved,http://www.cnki.net交通世界?建養(yǎng)機(jī)械總355期2015年第13期（5月上）?ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved,http://www