二维微动剖面探测孤石_以深圳地铁7号线为例

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1、第５５卷第６期地球物理学报Ｖｏｌ．５５，Ｎｏ．６２０１２年６月ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＧＥＯＰＨＹＳＩＣＳＪｕｎ．，２０１２徐佩芬，侍文，凌苏群等．二维微动剖面探测“孤石”：以深圳地铁７号线为例．地球物理学报，２０１２，５５（６）：２１２０２１２８，ｄｏｉ：１０．６０３８／ｊ．ｉｓｓｎ．０００１５７３３．２０１２．０６．０３４．ＸｕＰＦ，ＳｈｉＷ，ＬｉｎｇＳＱ，ｅｔａｌ．Ｍａｐｐｉｎｇｓｐｈｅｒｉｃａｌｌｙｗｅａｔｈｅｒｅｄ“Ｂｏｕｌｄｅｒｓ”ｕｓｉｎｇ２Ｄｍｉｃｒｏｔｒｅｍｏｒｐｒｏｆｉｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄ：ａｃａｓｅｓｔｕｄｙａｌｏｎｇｓｕｂｗａｙｌｉｎｅ７ｉｎＳ

2、ｈｅｎｚｈｅｎ．犆犺犻狀犲狊犲犑．犌犲狅狆犺狔狊．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ），２０１２，５５（６）：２１２０２１２８，ｄｏｉ：１０．６０３８／ｊ．ｉｓｓｎ．０００１５７３３．２０１２．０６．０３４．二维微动剖面探测“孤石”：以深圳地铁７号线为例徐佩芬１，侍文１，２，凌苏群３，郭慧丽１，２，李志华４１中国科学院地质与地球物理研究所，北京１０００２９２中国科学院研究生院，北京１０００４９３日本地学数据分析研究所，东京１８４００１２４铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津３００２５１摘要“孤石”是花岗岩不均匀风化所残留的风化核，在我国南方沿海地区普遍发育．“孤石”埋藏分布随机，形状大小

3、各异，给地铁盾构施工带来重大安全隐患，探测“孤石”一直是地铁工程勘察面临的难题．我们首次尝试利用二维微动剖面技术探测“孤石”，在深圳地铁７号线车公庙—上沙段区间实测二条剖面，结合少量钻孔资料进行岩性层划分和“孤石”解释．实测结果显示，在二维微动视Ｓ波速度剖面上，素填土、粉质粘土、砾质粘性土等岩土层、全风化、强中风化、微风化和未风化的花岗岩层，视Ｓ波速度值各不相同，剖面特征也存在较大差异，利用少量钻孔结果标定，易于划分；在强中风化花岗岩层中，视Ｓ波速度（岩性）横向变化剧烈，局部发育“团块状”高速体，本文将其解释为未风化的花岗岩“孤石”．本文结果表明，二维微动剖面技术探测“孤石”

4、是有效的微动视Ｓ波速度剖面除能直观显示岩性的纵、横向变化，提供工程基岩面的埋深及起伏形态信息外，还可给出岩土层风化程度的判断信息，为高层建筑的桩基设计提供地球物理依据．作为一种全新的“孤石”探测手段，二维微动剖面技术尤其适用于交通繁忙、建筑物密集的、各种场源干扰严重的闹市区．关键词二维微动剖面，微动探测，视Ｓ波速度，“孤石”，地铁工程勘察ｄｏｉ：１０．６０３８／ｊ．ｉｓｓｎ．０００１５７３３．２０１２．０６．０３４中图分类号Ｐ６３１收稿日期２０１１１２２９，２０１２０４０２收修定稿犕犪狆狆犻狀犵狊狆犺犲狉犻犮犪犾犾狔狑犲犪狋犺犲狉犲犱“犅狅狌犾犱犲狉狊”狌狊犻狀犵２犇犿

5、犻犮狉狅狋狉犲犿狅狉狆狉狅犳犻犾犻狀犵犿犲狋犺狅犱：犃犮犪狊犲狊狋狌犱狔犪犾狅狀犵狊狌犫狑犪狔犾犻狀犲７犻狀犛犺犲狀狕犺犲狀１，ＳＨＩＷｅｎ１，２，ＬＩＮＧＳｕＱｕｎ３，ＧＵＯＨｕｉＬｉ１，２，ＬＩＺｈｉＨｕａ４ＸＵＰｅｉＦｅｎ１犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犌犲狅犾狅犵狔犪狀犱犌犲狅狆犺狔狊犻犮狊，犆犺犻狀犲狊犲犃犮犪犱犲犿狔狅犳犛犮犻犲狀犮犲狊，犅犲犻犼犻狀犵１０００２９，犆犺犻狀犪２犌狉犪犱狌犪狋犲犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犆犺犻狀犲狊犲犃犮犪犱犲犿狔狅犳犛犮犻犲狀犮犲狊，犅犲犻犼犻狀犵１０００４９，犆犺犻狀犪３犌犲狅犃狀犪犾狔狊犻狊犐狀狊狋犻狋狌狋犲犆狅．，犔狋犱．犜狅犽狔

6、狅１８４—００１２，犑犪狆犪狀４犜犺犲犜犺犻狉犱犚犪犻犾狑犪狔犛狌狉狏犲狔犪狀犱犇犲狊犻犵狀犐狀狊狋犻狋狌狋犲犌狉狅狌狆犆狅狉狆狅狉犪狋犻狅狀，犜犻犪狀犼犻狀３００２５１，犆犺犻狀犪犃犫狊狋狉犪犮狋Ａ“ｂｏｕｌｄｅｒｓｔｏｎｅ”ｉｓｒｅｆｅｒｒｅｄｔｏｔｈｅｒｅｍｎａｎｔｏｆａｇｒａｎｉｔｅｂｏｄｙｗｈｉｃｈｈａｓｂｅｅｎｕｎｅｖｅｎｌｙｗｅａｔｈｅｒｅｄ．Ｔｈｅｓｅ“ｂｏｕｌｄｅｒｓ”ｂｅｃｏｍｅａｃｏｍｍｏｎｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｆｅａｔｕｒｅｉｎａｒｅａｓｃｌｏｓｅｔｏｔｈｅｓｈｏｒｅｌｉｎｅｉｎｓｏｕｔｈｏｆＣｈｉｎａ．Ｔｈｅｙａｒｅｔｙｐｉｃａｌｌｙｒａｎｄｏｍｌｙｄｉｓ

7、ｔｒｉｂｕｔｅｄａｎｄｂｕｒｉｅｄｉｎｓｏｉｌｏｒｗｅａｔｈｅｒｅｄｒｏｃｋｓｗｉｔｈｖａｒｙｉｎｇｓｈａｐｅｓａｎｄｓｉｚｅｓ．Ｔｈｅｉｒｅｘｉｓｔｅｎｃｅｐｏｓｅｓａｓｅｒｉｏｕｓｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｒｉｓｋｔｏｔｈｅｓｕｂｗａｙｔｕｎｎｅｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｂｏｕｌｄｅｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎａｄｉｆｆｉｃｕｌｔｐｒｏｂｌｅｍｉｎｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ基金项目中国科学院知识创新工程重要方向项目（ＫＺＣＸ２ＥＷ１０７）资助．