工程勘察结合物探法在道路塌陷调查中的应用

工程勘察结合物探法在道路塌陷调查中的应用
发布时间：2021-07-09T07:49:57.876Z 来源：《新型城镇化》2021年7期作者：常祺[导读] 近年来 , 城市道路塌陷越来越多 , 日渐成为城市管理的一大难题。

路面塌陷不断发生 , 且有同一区域多次发生塌陷的现状。

保定金迪地下管线探测工程有限公司河北保定 071051摘要：近年来 , 城市道路塌陷越来越多 , 日渐成为城市管理的一大难题。

路面塌陷不断发生 , 且有同一区域多次发生塌陷的现状。

这势必给地上建筑、地下管线、市内交通带来严重的破坏, 造成财产损失, 甚至人员伤亡。

因此, 探寻城市道路塌陷的原因, 并制定相应的治理措
施已然成为当前地质灾害治理的一个热门课题。

关键词：工程勘察；物探法；道路塌陷；调查工程背景塌陷位置
某地区某小区门口 , 城市道路出现路面局部塌陷。

经调阅该道路下市政管线资料 , 并于现场核对调查 , 发现塌陷区域地下约 6m~7m 深处有一条平行于道路的 1800mm 的污水管道 ; 埋深 2m~3m 有一条平行于道路的 500mm 污水管 , 塌陷区位于两条污水管道之间。

500mm 污水管 , 其管材为钢筋混凝土 , 采用明挖施工 ; 塌陷区另一侧 1800mm 污水管, 管材为钢筋混凝土, 采用顶管施工; 污水管垂直侧, 即塌陷区北侧埋有 1800mm 污水管的圆形工作井 , 该工作井顶板埋深约 2.0m, 半径约 3.6m, 采用沉井法施工。

工程地质概况
场地地面高程在 6.550m~6.811m 之间 , 地势平坦。

场地范围内岩土层自上而下分为: ① 1 杂填土。

杂色, 松散, 为粉质粘土混大量砖块、碎石填积 , 成分较为杂乱 , 最大粒径大于 0.1m, 碎石、砖块等硬质含量 10%~20%, 欠均质。

填龄大于 5 年。

层厚 1.5m~3.2m。

① 2 素填土。

黄褐色, 软~ 可塑, 由粉质粘土混少量碎砖、碎石填积, 局部夹植物根系, 土质不均匀。

填龄大于 10 年。

层顶埋深 1.5m~1.7m, 层厚
0.6m~1.0m。

① 2a 淤泥、淤泥质填土。

灰色 ~ 灰黑色 , 流塑 , 含腐质植物 , 有腐臭味。

层顶埋深 2.0m~2.2m, 层厚 0.2m。

② 1 粉土。

灰色 , 中密, 局部稍密, 含少量云母碎片, 摇振反应迅速。

层顶埋深1.8m~3.2m, 层厚3.3m~5.0m。

② 2 淤泥质粉质粘土夹粉土、粉砂。

灰色 , 流塑 , 粉土、粉砂为稍密 , 呈水平层理 , 局部呈互层状 , 粉土、粉砂和淤泥质粉质粘土层厚比约1:4~1:3。

层顶埋深 5.2m~7.1m, 揭露层厚 2.9m~5.5m。

② 3 粉土、粉砂夹淤泥质粉质粘土。

灰色 , 稍 ~ 中密 , 淤泥质粉质粘土为流塑 , 呈水平层理 , 局部呈互层状。

层顶埋深 10.2m~11.6m, 揭露层厚 3.4m~4.1m。

② 4 淤泥质粉质粘土。

灰色 , 流塑 , 局部夹稍密粉土 , 切面稍有光泽 , 韧性、干强度低。

层顶埋深 14.3m~15.1m, 层厚 3.7m~3m。

水文地质概况
根据勘探揭示的场地岩土层分布情况和实地观测结果 , 本场地地下水为潜水。

主要赋存于①层人工填土层和②层新近沉积土中。

①层人工填土结构松散、孔隙大, 有利于地下水的渗透及汇集, 含水较为丰富 , 雨季时出水量较大 , 渗透性良好但不均匀 , 属弱透水地层 ; ②层粉质粘土夹粉土、粉砂, 含水量较高, 透水性较弱, 属弱透水地层。

工程勘察调查分析工程勘察工作勘探点沿塌陷区周围布置 , 各勘探点间距为 5m~10m 左右。

本工程共布置 26 个勘探点 , 其中取土孔 8 个 , 界限鉴别孔 9 个 , 静力触探孔9 个。

取土孔孔深按 20m 控制 , 界限鉴别孔孔深按 20m 控制 , 静力触探孔孔深按 15m 控制。

3 物探法调查分析
物探工作
通过物探方法, 以该道路下 1800mm 的污水管为中轴线, 对塌陷区周边以污水主管道中轴线两侧各 5m 以 W8 井为中点沿道路方向前后各 10m 总计为 10m×20m 的区域范围进行物探 , 探明目标区域地下10m 深度范围内管道附近是否还存在其他空洞。

物探过程首先采用弹性波CT 地震勘探方法。

该方法能够在不损坏物体的前提下, 得到物体内部的物理参数分布、几何形态等需要的信息。

一般是通过接收在物体外部发射并且穿过物体而携带有物体内部各种信息的物理信号 , 利用计算机重建技术 , 重现物体内部结构。

然后采用 VSP 垂直地震剖面法来勘探。

物探法调查
结果分析图 1 为采用 CT 地震勘探技术采集的地震勘探剖面图。

其中图 2 中大圆圈是 1800 污水管道接头处的检查井室( 沉井) 范围, 方框是在塌陷区附近。

根据图 1 可看出 , 探测区域 2m~6m 深度的切片中存在低速的松散区, 这表明该处已经发生水土流失, 形成松散区或空洞。

这与地勘钻孔发现的位置基本吻合。

图 3 VSP 剖面图
结论
1) 采用工程勘察方法, 发现钻孔中土壤里的 NH+4 离子含量偏高。

这表明污水管道有破损情况。

在污水冲刷作用下 , 发生了水土流失 , 造成了地面塌陷。

2) 通过 3 种不同的物探方法 , 均证明了该场地下约3m~8m 处发生了地层松散的现象。

并和钻探成果形成了较好的相互验证 , 确定了物探圈定的松散脱空区。

3) 通过本次城市道路坍塌的调查结果 , 表明污水管道渗漏是塌陷的直接原因。

但道路塌陷的原因常常并非单一的, 而是耦合了多种因素的结果。

参考文献
[1]吴毅勇 . 南方地区道路塌陷的成因分析、预防及治理 [J]. 江西建材,2017(21):176-177.
[2]王继伟 . 道路塌陷隐患的科学处置方法和应用研究 [J]. 市政技术,2017,35(4):41-43.。