资源描述：
《地质雷达在城市道路地下空洞勘察中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、岩土工程界第11卷第9期施工经验地质雷达在城市道路地下空洞勘察中的应用苗宇宽郭景力(河北天元地理信息科技工程有限公司)摘要分析了地下空洞的成因和物性特征,介绍了地质雷达探测地下空洞的原理和方法技术,并以实例阐述了该方法的应用效果,分析了地质雷达探测道路地下空洞的应用条件及影响因素。关键词地质雷达地下空洞探测类型:空洞、含水空洞及松散土层,不管是那种空洞1地下空洞的形成及其物性特征其形态都具有共同特点,就是规模大小不一、形状不规则、无明显走向和延伸。1.1地下空洞形成原因地下空洞与其周围的介质存在明显的物性差地下空洞的形成是很复杂的,根据相关资料分
2、异。一般情况下空洞较之周围介质的电阻率值要析及工作实践总结,城市地下空洞的形成可概括为高,相对介电常数较小,电磁波传播速度高,震波强以下几个方面:度衰减较慢;含水空洞表现为低电阻率特征,相对介(1)地质、地下水作用。如北方某城市第四系电常数较大,电磁波传播速度较低,震波强度衰减较土层(包括粘土、砂土等)厚度多为几十米或上百快;当空洞塌陷后,在洞内形成破碎、疏松的堆积物,米,由于长期地质运动形成裂隙,经地下水的冲刷,与周围介质的导电性、介电常数及地震波传播及衰裂隙越来越大形成空洞或大面积的松散土层。减特性同样具有不同程度的差异。(2)长期振动作用。
3、城市的大型机械、道路上的大型车辆使道路下的地层长期处于振2工作方法技术动状态,加之地下水位的下降,地下孔隙、裂隙等压2.1资料搜集与现场踏勘力降低,深层孔隙、裂隙有扩大!上浮瘍现象,使道路下形成空洞。搜集拟探测区域地下管网、人防工程及相关勘(3)地下人防工程的存在。由于地下人防工程察、施工资料及探测区大比例尺地形图(1#1000以建设年代已久,有些地段长年无人管理,多处出现破上),了解环境、地形及地下介质情况,初步确定探损及塌方,在水的作用下,使大量的泥土流入洞中,地雷达法工作的物性前提。并了解交通及工作环造成人防工程上方出现大面积的空洞。境、干
4、扰情况等,为资料解释提供参考。(4)基建施工影响。如地铁隧道、建筑深基坑2.2工作布置等,施工中由于地层扰动,大量地下水渗出,使其上部考虑到地下目标物(空洞)的分布特征及规模,或周围疏松土层中的泥沙大量带走,逐渐形成空洞。首先沿道路走向方向布设剖面,发现目标体引起的异(5)管道施工特别是非开挖施工。管道开挖施常,然后对发现的异常采用!十瘍字剖面和短剖面进行工回填碾压不实,非开挖施工封堵注浆不严,使地下加密及重复探测,对其进行确认,证实异常存在。水沿管道流动,带走泥沙使管道上方疏松地层部位2.3方法技术形成空洞。(1)观测方式数据采集:探地雷达采用
5、剖面法,(6)道路施工中碾压不实,形成松散层,由于长发射天线(T)与接收天线(R)以固定间距(点距)沿期的振动和碾压,在刚性路基下部土层逐渐下沉形观测剖面同步移动,在某一测点得到一条波形记录成空洞;柔性路基局部区域形成塌陷。后,天线同步移至下一测点,进行下一测点观测,以(7)地下管道破损,如给、排水管道破损造成漏此类推,从而形成各条波形记录组成雷达图像。水,冲刷周围土层使管道附近形成空洞。(2)方法试验:方法试验是开展物探工作的基1.2空洞类型及其物性特征础,在已知的方沟或人防工程上布置试验剖面,进行根据上述空洞形成原因分析,空洞可分为三种地质雷
6、达探测试验,以选择合适的工作参数及工作收稿日期2008-3-2185施工经验GEOTECHNICALENGINEERINGWORLDVOL.11No.9方法,确定雷达探测方法的有效性,并了解工作区雷(含脱空、涵洞)、含水空洞及松散土层等三种类型,达异常图像特征。下面就北方某城市道路地下空洞探地雷达探测情况(3)工作参数选择:工作参数选择合适与否直进行分析:接关系到探测效果,工作参数包括探地雷达的中心该探测区地层自上而下为水泥路面、路基(为工作频率、点距、天线间距、采样间隔、叠加次数、介三合土)、杂填土或素填土、粉土、粉质黏土、黏土、质的电磁波速、
7、采样时窗等,上述参数选择均须通过砂土、沙砾石等。方法试验确定。本次雷达探测工作所选用的仪器为美国产(4)剖面探测:探地雷达在方法试验的基础上,SIR養20型探地雷达仪,该仪器分辨率高、发射功率按选择的观测方式和参数进行剖面探测工作,布设大、稳定性强,具有较强的抗干扰能力。雷达探测剖面的基本原则是尽可能避开地上及地下开工前首先在该工作区域内较理想的地段上进可能出现干扰的地段,并尽量使雷达剖面的走向与行了探地雷达方法有效性和工作参数选择试验,选被测目标体的走向垂直。定的雷达探测方式为两种:连续反射波观测方式和非连续(点测)反射波观测方式,工作参数为:
8、中心3资料整理与解释发射频率为100MHz、40MHz;采样率1024(采样次数/扫描);扫描率36(扫描次数/s);介电常数6.53.
