微动勘探技术在城市轨道交通勘察中的应用

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微动探测法在城市工程勘察中的应用

微动探测法在城市工程勘察中的应用

微动探测法在城市工程勘察中的应用摘要:微动探测法是一种有效的城市工程勘察手段,在地质分层、断层构造探测、岩溶探测、不良地质体探测及无损检测等问题上发挥着重要作用。

本文以深圳市的项目案例为依托,讨论微动探测法在城市工程勘察中解决地质分层,岩溶探测,不良地质体探测等方便问题的效果。

随着我国城市化进程的推进,城市公共设施、道路、建筑需要不断更新。

微动探测法在城市工程勘察中将得到进一步发展与应用。

关键词:工程勘察;地球物理勘探;微动探测法1引言微动探测法[1]~[2]又称被动源面波法,是一种以自然现象、人文活动、社会生产产生的地面震动为信号源的一种物探方法。

与其它物探方法相比,微动探测法不受场地噪声、电磁干扰、低阻屏蔽层、高低速夹层等影响,特别适合城市闹市区的复杂场地和电磁干扰严重的环境,具有环保、抗干扰能力强、探测深度大、适用范围广等诸多优点。

接下来本文将通过三个工程案例来讨论微动探测法在解决工程勘察中一些地质问题的效果。

2方法原理微动探测法是通过对天然场源的微动信号进行数据处理来提取瑞雷波频散信息,通过反演该信息获取地下介质速度层结构,再经过地质解译来查明或解决有关工程地质问题的一种被动源面波勘察方法。

常用的提取方法有空间自相关法[3](SPAC法和ESPAC法)和频率-波数法(F-K法)。

这2种方法均假定微动为稳定随机过程,理论基础为随机过程理论。

从本质上说,微动探测法属于天然场源面波勘察方法。

面波是一种特殊的地震波,它与地震勘探中常用的纵波(P波)和横波(S波)不同,是一种地滚波。

弹性波理论分析表明,在层状介质中,拉夫波(L波)是由SH波与P波干涉而形成,而瑞雷波(R波)是由SV波与P波干涉而形成,且R波的能量主要集中在介质自由表面附近,其能量的衰减与r-1/2成正比,因此R波比体波的衰减要慢得多。

在传播过程中,介质的质点运动轨迹呈现一椭圆极化,长轴垂直于地面,旋转方向为逆时针方向,传播时以波前面约为一个高度为λR(R波的波长)的圆柱体向外扩散。

微动探测法在城市轨道交通暗浜勘察中的应用

微动探测法在城市轨道交通暗浜勘察中的应用

微动探测法在城市轨道交通暗浜勘察中的应用刘军强;翟法智;黄明【摘要】在暗浜普遍发育的东南沿海城市,暗浜的存在会给城市轨道交通工程建设带来施工风险.受场地条件限制,常规的钻探方法难以有效查明暗浜的分布.微动探测技术不受场地条件的限制,测得的暗浜深度与钻探结果基本一致,但在暗浜边界的确定中优于钻探技术,是暗浜探测一种行之有效的物探方法,在交通繁忙、建筑物密集、钻探难以实施的闹市区有着得天独厚的技术优势和应用前景.【期刊名称】《铁道勘察》【年(卷),期】2017(043)006【总页数】4页(P57-60)【关键词】微动探测技术;空间自相关法;城市轨道交通;暗浜勘察【作者】刘军强;翟法智;黄明【作者单位】浙江省工程物探勘察院,浙江杭州310005;浙江省工程物探勘察院,浙江杭州310005;浙江省工程物探勘察院,浙江杭州310005【正文语种】中文【中图分类】P631在人类活动中,大量的河道、水塘被填埋形成暗浜[1]。

暗浜一般有浜底淤泥和成分复杂、工程性质较差的厚层填土,在我国东南沿海城市较为多见。

如果在城市轨道交通工程勘察阶段未查明暗浜分布范围、填土厚度及其工程性质,或未对查明的暗浜采取有效的地基处理,将增大盾构进出洞施工过程的风险,地下结构施工开挖时易产生坍塌,工程建成后易产生地面差异沉降,导致道路路面开裂,影响邻近建筑及地下管线的安全。

在宁波市轨道交通建设过程中,就曾发生多起因勘察期间没有查明暗浜分布而导致的重大工程变更及安全隐患问题。

因此,在工程施工前探明暗浜分布范围、暗浜填土的厚度及工程性质,可以极大地降低或避免暗浜给城市轨道交通工程建设带来的不利影响或损失。

上海地区在暗浜勘察过程中常采用收集历史河流图、现场调查和小螺纹钻孔探测等方法[2]。

实际上,由于城市轨道交通工程大多位于现有城市道路下方,周边环境复杂,受场地拆迁等条件限制,影响了小螺纹钻孔的勘探精度,甚至因大范围不能实施勘探而形成地质信息盲区,留下工程隐患。

微动探测技术在地铁盾构区间孤石探测中的应用

微动探测技术在地铁盾构区间孤石探测中的应用

微动探测技术在地铁盾构区间孤石探测中的应用作者:彭明刚来源:《价值工程》2018年第27期摘要:福州地铁6号线滨~壶盾构区间在施工过程中遇到了孤石、基岩凸起等复杂地质问题,因孤石分布随机,且孤石形状大小和强度各异,若不提前查明并处理,会给盾构施工造成重大不利影响和安全隐患。

为此采用无损微动探测技术探测盾构区间范围内不良地质的分布情况,为盾构施工提供了依据和指导。

Abstract: In the construction process of the Bin-Hu shield tunnel of Line 6 of Fuzhou Metro,complex geologic problems such as solitary rocks and bedrock bulges were encountered. Because of the random distribution of solitary rocks, the shape and strength of the solitary stone are different. If not identifying and handling, it will cause major adverse effects and potential safety hazards for the construction of the shield. For this reason, non-destructive micro-motion detection technology was used to detect the distribution of bad geology within the shield range, which provided a basis and guidance for shield construction.关键词:微动探测;盾构区间;孤石探测Key words: micro-motion detection;shield zone;lonestone detection中图分类号:U452;P631 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2018)27-0198-020 引言近年来,在城市轨道交通建设中盾构施工技术应用愈加广泛,但在实际应用过程中面临的地质问题愈加突出,尤其是孤石、基岩面凸起等,这些不良地质体的存在,由于其存在较大的发育不确定性,无法在事前未雨绸缪的采取应对方案。

微动探测在地铁煤矿采空区勘察中的应用

微动探测在地铁煤矿采空区勘察中的应用

微动探测在地铁煤矿采空区勘察中的应用徐建国1,傅 磊2,谢色新2,陈志亮2,陈 健3(1.广州地铁集团有限公司,广东 广州 510000;2.中国煤炭地质总局广东煤炭地质局勘查院,广东 广州 510440;3.中国煤炭地质总局广东煤炭地质局,广东 广州 510180)摘 要:地铁线路上的煤矿采空区,其填充物(空气、水体、泥砂等介质)与围岩接触面存在明显的波阻抗差异,微动探测具有较好的分层效果,能对采空区的分布进行探测,分析其稳定性,评价采空区对地铁工程建设和运营的影响。

文章以广州市轨道交通14号线二期工程煤矿采空区勘察为例,结合微动探测原理、数据采集及资料解释方法,展示了微动探测在地铁煤矿采空区勘察中的应用效果。

结果表明,微动探测技术可用于探测煤矿采空区的空间分布,具有分辨率高、抗干扰能力强、野外操作简单、成本低等优点。

关键词:微动探测技术;地铁煤矿采空区;城市地质勘察中图分类号:P631 文献标志码:A 文章编号:2096-2789(2020)08-0123-02作者简介:徐建国,男,本科,高级工程师,研究方向:土建技术管理。

微动勘探法也称天然源面波法,其是通过从微动信号中提取瑞利面波的频散特性,然后通过对频散曲线反演来推测地下的横波速度分布。

随着现代化工业的发展,越来越多的建筑工程需在建筑物密集、人文干扰强、场地条件复杂多变的条件下进行,且需要满足绿色文明施工、不能扰民等要求,这就需要详细地了解城市的地下地质结构。

城市的人文活动为浅层微动提供了丰富的信号源,在城市浅层地质勘探中得到了广泛的应用[1-3]。

地铁煤矿采空区的自身物理特性,使其边缘部位存在一个明显的波阻抗反射界面,有明显的波速差异,为微动勘探采空区提供了较好的物性前提条件。

煤矿采空区受外应力的影响岩体内稳态遭受破坏,易产生应力集中,同时煤矿采空区顶部空间受到岩层压力作用,容易发生变形、断裂甚至冒落。

如果对煤矿采空区的分布、岩石结构、空间形态和填充情况等问题调查不全面,将对地铁工程建设和后期运营产生极大的影响,甚至威胁整个施工建设和人员安全。

微动技术在大连地铁岩溶勘察中的应用

微动技术在大连地铁岩溶勘察中的应用

微动技术在大连地铁岩溶勘察中的应用李耐宾; 裴世建【期刊名称】《《工程地球物理学报》》【年(卷),期】2019(016)005【总页数】6页(P580-585)【关键词】盾构; 岩溶; 微动; 地震CT; 综合物探【作者】李耐宾; 裴世建【作者单位】中铁第六勘察设计院集团有限公司勘察院天津300308【正文语种】中文【中图分类】P631.41 引言拟建大连地铁5号线工程自梭鱼湾站以北区域,地层岩性以可溶性白云岩、石灰岩为主,局部有辉绿岩侵入。

基岩节理裂隙发育,岩溶现象较普遍,发育有溶蚀沟槽及溶洞。

岩溶发育程度为微-中等发育,局部存在岩溶强烈发育区,前期钻探揭露溶洞埋深3.0~36.0 m,最大洞径约11.0 m。

前期勘察阶段由于受勘探方法及钻孔间距限制,遗留有较多的岩溶勘察空白区域,存在未揭露的溶洞,给地铁施工带来了极大的风险,如盾构施工掘进过程中可能发生盾构机推进偏心、栽头、陷落等事故;车站围护结构施工可能发生桩体偏移、坍塌等事故。

因此需要进一步详细查明地铁沿线隧道洞身影响范围的岩溶分布及发育规模、溶隙及破碎岩体范围等情况,及时指导注浆加固处理,确保施工安全。

岩溶勘察一般主要通过钻探、坑探并结合物探方法进行,采用的常规物探方法主要有电阻率法[1-3]、地质雷达法[4]、浅层地震法[5]、瞬变电磁法[6]、跨孔CT [7-12]等。

除跨孔CT方法外,以上物探方法在城市复杂环境中由于受到电磁干扰、接地条件、噪声干扰的影响,难以获取有效的数据,勘探效果不佳。

城市环境条件下车流人流量大、环保要求高、地下管线众多、勘察空间狭小,长时间占道手续办理困难,采用钻探与跨孔CT联合勘探耗时耗财,难以实现全覆盖勘察。

近年来微动仪器设备技术、采集技术、软件处理技术[13-18]突飞猛进,在城市浅层不良地质体(孤石、暗浜、人防空洞、岩溶等)勘察[19-23]工作中取得了较好的勘探效果。

本次岩溶勘察工作思路为:采用微动新技术对地铁沿线隧道洞身范围内进行探测,对微动圈定的岩溶异常靶区进行钻探验证,并对揭露的岩溶区进行跨孔地震CT扫描。

微动探测技术及在工程勘察中运用分析

微动探测技术及在工程勘察中运用分析

微动探测技术及在工程勘察中运用分析摘要:科学技术的迅猛发展,给微动探测技术的产生和发展,提供了新的路径。

近年来,微动探测技术被广泛应用到了各类工程的勘察作业中,给工程施工提供了大量有价值的数据。

基于此,本文对微动探测技术的原理进行了简要分析后,重点阐述了这项技术的具体应用方式,其中涵盖了有效采集数据、科学处理数据等,以期为相关人员提供参考和借鉴。

关键词:微动探测技术;工程勘查;运用分析引言:微动探测技术属于天然面波技术,这种技术在初期主要是用作估算地球深部横波视速度结构,以此对地球深部的属性变化等元素进行研究。

相较于传统的探测技术,微动探测的深度要更大,并且具有极强的抗干扰能力。

本文以某供水管道岩石工程为主要案例,详细分析了微动探测方法在城市管道工程中的运用方式,旨在提升运用质量和效率1微动探测技术原理微动的含义是指自然现象和人类活动在地球表面引起的一系列微动。

微动探测技术属于被动源面波法,常用于地震勘探中,其主要的台阵方法有,三角形、菱形以及L形等,如图1。

在设计台阵的类型时,要结合场地的实际情况科学选择。

微动探测技术是基于平稳随机的过程,通过多种探测方式,获得相应的微动信号,对相关探测数据进行分析和处理后,可以获取瑞雷面波的频散曲线,在非均匀介质中,瑞雷面波会呈现出频散特性,这种特性会反演频散曲线,从而得到地下介质的横波速度。

除此之外,微动的特点有:无论何时地球表面都会存在、触发时间、方向以及强度等具有随机性、面波能量为微动总能量的17%、在时空范围一定的情况下,会呈现出统计稳定性的特征,可以借助空间和实践的平稳,随机描述过程[1]。

图 1 微动探测台阵图2微动探测技术在工程勘察中的运用方式2.1数据采集想要采集到准确的面波频散信息,就要科学合理地使用微动探测技术。

这种技术在采集数据的过程中,主要是应用二维台阵获取信号,台阵的布设方式如图1所示。

一般情况下,会使用圆形台阵,这种布阵方式的观测站台大概有5-13个,其中1个布设在圆心位置,剩余的均匀分布在圆周上。

微动探测技术在城市轨道交通区间盾构隧道施工中的应用技术

微动探测技术在城市轨道交通区间盾构隧道施工中的应用技术

2 . 2 水文地 质
Hale Waihona Puke 深圳市 的气候 属 亚热带 季 风气 候 。热量 丰 富, 日照
沿线路下穿繁华市 区、多 个交通要 道 、广深铁 路线 、 河流等 ;地下 管线 主要 为 电力 管 线 、燃 气 管 线 、电信 、
路灯照明 、给水管道 、污水管道 、雨水管道 ( 箱涵 )等 。
微 动 探 测 技 术 在 城 市 轨 道 交 通 区 间 盾 构 隧 道 施 工 中 的 应 用 技 术— l _
微动探测技术在城市轨道交通 区问盾构隧 道施工中的应用技术
喻征超/ 中国水利水电第十四工程局有限公司
【 摘
要】 微 动 探 测 技 术 是一 种 无 激 发 、绿 色、 环 保 、 节 能 、省 时 、 抗 干 扰 能 力 强 的 新 型 无 损 探 测 技 术 .特 别
4 1 ・


水 利 水 电 施 工 2 0 1 6 ・ 第5 期 总 第1 5 8 期
2 . 3 原 地质 详勘 资 料
因探测 区间 隧道周 边 环境 复杂 、地 质 条件 复杂 ,根 孤石 、凸起等 。统计 八卦 岭站 ~红 岭北 站 区间 3个 ( 左 线 MGZ 2 一 THB - 0 3 、MG Z 3 一 T B H一 3 4 、右 线 MGZ 3 一 TB H 一
时 间长 .雨 量充沛;气候 和 降雨 量 随冬 、夏 季风 的 转换
而 变化 ;每年 5 ~9月为雨季 。 沿线地 下水 按赋存 条件 主要 分 为孔 隙水 及基岩 裂隙 水。孔 隙水 主要 赋 存在 第 四 系黏 性 土 、冲 洪 积砾 砂 层 、
砂层 、圆砾 及 残积 层 和 全 风化 岩层 ( 花 岗 岩 、混 合 岩 )

微动探测方法在城市工程地质勘察中的应用雷泉龙周洋华兴林

微动探测方法在城市工程地质勘察中的应用雷泉龙周洋华兴林

微动探测方法在城市工程地质勘察中的应用雷泉龙周洋华兴林发布时间:2021-12-22T06:40:12.831Z 来源:《基层建设》2021年第20期作者:雷泉龙周洋华兴林[导读] 随着工程地质勘查不断更新和完善,越来越多的工程测量方法得到应用。

这些新技术的应用南京市水利规划设计院股份有限公司江苏南京 210022摘要:随着工程地质勘查不断更新和完善,越来越多的工程测量方法得到应用。

这些新技术的应用,大大提高了我国现代工程地质勘查水平,使勘查工作更加快速、准确,其中微动探测方法由于不会受到场地电子干扰和高低速加层低阻高导层屏蔽作用的影响,探测深度大、环保且拥有较广的适用范围,可以提高勘查工作的整体水平,促进工程地质勘探和建筑工程的长远发展。

关键词:微动探测方法;城市工程地质勘察;应用钻探是城市工程地质调查的一种主要方法。

但由于城市环境、测量费用等因素的限制,一次测定就确定不良地质体的发育程度和分布是非常困难的。

微动探测技术作为一种高效、无损的勘探方法,已被广泛应用于地质雷达、地震成像、井间断层扫描等城市工程地质调查中,以探测不良城市地质体和地质。

但由于城市环境的复杂性、强干扰(电磁干扰、振动干扰)、建筑物密度等因素的影响,物理探测方法在城市工程研究中的应用范围和作用受到极大限制。

微动探测技术前期主要采用深切波速结构估算(大于 1 s) 的长周期方法,研究深层土质成分和性质的变化。

近几年来,随着科学技术的发展,采用了短周期(小于 1 秒)微动信号法对浅切变波速结构进行估算和探测浅部地质体。

通过与其它物探方法的比较,发现微动勘探方法具有抗干扰能力强、勘探深度大等特点,可在城市工程地质勘探中推广应用。

这种新兴的探测技术拥有十分良好的工程应用前景,鉴于我国地质勘探的现状,本文对城市工程地质勘察对该方法的应用进行探究[1]。

一.微动探测基本原理微动是地球表层由自然现象和人类活动引起的各种微动的总称,它具有以下特点:①地球表面随时随地存在;②空间分布、触发时间、强度、方向等具有随机性;③地表波浪能占地球表面微动总能量的 70%以上;④在一定时空范围内,具有统计稳定性,可以通过时间和空间的光滑随机性来描述。

微动技术在轨道交通勘察地质分层中的应用

微动技术在轨道交通勘察地质分层中的应用

微动技术在轨道交通勘察地质分层中的应用
侯智超;柴新朝;方成;程建闯
【期刊名称】《工程勘察》
【年(卷),期】2024(52)6
【摘要】城市轨道交通一般处于城市中心,对于勘察钻孔和布设大范围的微动台阵有很多的不便和限制。

本文提出利用微动技术的线性台阵,沿城市道路方向布设检波器,减少了占地范围,为道路地下地质分层提供了丰富的频散曲线信息。

研究表明,线性台阵利用多通道采集技术,获得多个勘探点的数据,通过频散曲线的拐点、斜率和频散点疏密进行分层,与已知钻孔资料对比后,确定了方法的可靠性。

本文以南京某在建地铁为例,结合附近运营线路钻孔资料和微动技术勘测资料,为在建补充地质勘察工作提供了依据,相比钻孔成果微动技术更能揭露地下复杂地层的分布,提高了工程地质勘察精度和效率,缩减了勘察成本和工期。

【总页数】7页(P65-71)
【作者】侯智超;柴新朝;方成;程建闯
【作者单位】北京城建勘测设计研究院有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】P631
【相关文献】
1.微动勘探技术在城市轨道交通勘察中的应用
2.微动勘探技术在城市轨道交通勘察中的应用
3.微动探测技术在地质灾害勘察中的应用研究
4.微动技术在城市轨道交通勘察中的应用
5.物探微动技术在工程地质勘察中的应用
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微动技术在轨道交通勘察地质分层中的应用

微动技术在轨道交通勘察地质分层中的应用

微动技术在轨道交通勘察地质分层中的应用一、研究背景和意义随着城市化进程的加快,轨道交通建设已成为现代城市交通的重要组成部分。

为了确保轨道交通的安全、高效和可持续发展,对轨道交通线路沿线的地质条件进行深入研究和准确评估显得尤为重要。

微动技术作为一种新兴的地球物理勘探方法,具有高精度、高分辨率、低成本等优点,已经在油气、水文、环境等领域取得了显著的应用成果。

在轨道交通勘察地质分层中,微动技术的应用尚处于起步阶段,尚未充分发挥其潜在优势。

研究微动技术在轨道交通勘察地质分层中的应用具有重要的理论意义和实际价值。

研究微动技术在轨道交通勘察地质分层中的应用有助于提高地质勘探的精度和效率。

传统的地质勘探方法往往需要大量的人力物力投入,且受地质条件和现场环境的影响较大。

而微动技术通过利用地下介质的微小运动来探测地质信息,能够克服这些限制,实现对地质条件的精确描述。

微动技术还可以与其他地球物理勘探方法相结合,形成综合勘探系统,进一步提高勘探效果。

研究微动技术在轨道交通勘察地质分层中的应用有助于降低工程风险。

轨道交通线路往往穿越复杂的地质环境,如断层、岩溶、地下水等。

这些地质条件对于轨道交通的安全运行构成潜在威胁,通过采用微动技术进行地质分层研究,可以提前发现可能存在的地质问题,为工程设计提供有力支持,从而降低工程风险。

研究微动技术在轨道交通勘察地质分层中的应用有助于推动相关领域的技术创新和发展。

微动技术作为一种新型的地球物理勘探方法,具有较高的研究价值和应用前景。

通过开展相关研究,可以不断优化和完善微动技术的原理和技术方法,为其他领域的地球物理勘探提供有益借鉴。

研究成果还可以为政府部门制定相关政策和规划提供科学依据,推动轨道交通建设的健康发展。

1. 轨道交通建设的发展现状和趋势随着城市化进程的加快,轨道交通建设在世界范围内得到了广泛关注和快速发展。

各国纷纷加大投资力度,以提高城市交通效率,缓解交通拥堵问题。

中国轨道交通建设也取得了显著成果,地铁、轻轨等城市轨道交通线路不断延伸,为城市居民提供了便捷的出行方式。

地质雷达和微动探测技术在地铁勘察中的应用进展

地质雷达和微动探测技术在地铁勘察中的应用进展

地质雷达和微动探测技术在地铁勘察中的应用进展摘要:当前,我国的城市化经常不断发展,推动了城市交通的建设进步。

地铁交通由于比较便利,在城市交通运输中占据重要位置。

在城市地铁勘察工作中,运用地质雷达和微动探测技术,对地铁线路进行勘探,对地下的不良地质进行了有效分析,对于地铁的施工工作提供了有力支撑,以此为社会的建设发展做贡献。

本文主要就地质雷达与微动探测技术在地铁勘察中的实际运用展开分析研究。

关键词:地质雷达技术;微动探测技术;地铁勘察;应用当前,伴随社会经济的持续进步,我国的城市化建设脚步不断加快,促进了城市地铁交通运输的发展,为了对地铁建设施工提供有效保障,相关部门要重视地质勘探工作。

在地铁工程施工的过程中,地下距离比较长的隧道工程,投资量比较大,施工时间比较长,施工的工程比较多,施工技术具有一定的复杂性,存在一定的安全风险,同时,处于城市人口比较密集的区域,比较容易受到人文的侵扰。

所以,地铁的勘察工作精准度比较高,施工具有一定的限制,简单的勘探技术很难达到施工要求。

物探方法由于迅速,成本低,技术与信息比较多样化等优势,在实际工作中运用比较多。

然而,物探方法还存在一定的不足,因为地质具有复杂性,空间延续性比较差。

因此,地铁勘探工作中,利用地质雷达与微动探测技术,可以更加全面对地质进行分析,弥补单一物探的不足,为地铁工程的正常施工提供有效保障。

一、基本原理(一)地质雷达探测的工作原理地质雷达探测技术主要利用电磁波对地下物质的实际分布进行探测的无损检测方式,这种技术利用地面上的发射天线将电磁波发射到地下,在地下的电磁波如果遇到其他的电性界面,就会发生反射,投射与折射等。

那些反射到地面的电磁波与发射天线共同到接收天线上之后,相关的工作人员借助雷达主机能够有效的记录反射回波到达地面的时间,相位,波长等信息,在此基础上,技术人员可以借助叠加信号的方式进行放大,过滤波长降低噪音,合成图像的方式,将地下截面的图像展示出来[1]。

微动勘探技术在城市轨道交通勘察中的应用

微动勘探技术在城市轨道交通勘察中的应用

微动勘探技术在城市轨道交通勘察中的应用摘要:微动勘探作为基于天然源的面波勘探方法,具有方便快捷、低成本、不破坏环境等优点,在城市轨道交通工程勘察中的应用越来越广泛。

微动探测技术是通过放置在工作区内的数台拾震仪,按照某种阵列同步地记录天然场微动信号,然后以平稳随机过程理论为依据,从微动信号中提取面波的频散曲线,通过对频散曲线的反演得到地下介质的横波速度结构,最后结合少量勘探钻孔资料得出地下岩性变化的界面深度。

该方法施工简单,费用低、耗时少,对周围环境无任何影响。

本文就微动勘探技术在城市轨道交通勘察的应用进行了分析。

关键词:微动勘探技术城市轨道交通勘察应用常规钻探受场地拆迁等条件限制,往往部分区域不能实施勘探,形成地质信息盲区,为工程施工留下隐患。

并且钻探方法具有效率低下、成本昂贵、噪音大、泥浆污染等缺点。

同时,如果钻孔回填质量不合格,则很容易造成地下水的污染,形成地层空洞,从而对工程构成风险。

而传统的地质雷达、瞬变电磁、电阻率法等物探手段受城市地下管线干扰及场地条件的限制,数据失真,探测准确性较差。

因此,业界也一直在探求一种新的勘察手段和方法,来解决诸多的城市工程勘察问题。

一、微动勘探技术原理地球表层时刻存在着的非地震引起的微弱振动称为微动[1]。

微动信号属于天然源信号,微动的震源主要来自于自然现象和人类活动,前者由天气、气压以及海浪、潮汐等变化产生,频率小于1Hz,后者由车辆、机器以及人类日常生活、生产活动等产生,频率大于1Hz。

微动没有特定的震源,振动波来自观测点的四面八方,携带有丰富的地球内部信息。

微动探测技术就是通过特有的检波器,通过特定的观测台阵来获取这种天然的微动信号,通过数据处理与分析手段提取面波信号,然后反演获得地下横波速度结构,以探查地质构造的地球物理勘探新技术。

二、微动勘探技术流程微动勘探技术的方法流程可分为以下3个步骤:(1)采集数据。

采用空间自相关法(SPAC)从微动信号的垂直分量中提取面波频散曲线时,需要观察系统台站沿圆周布置,且至少在圆周上等间隔布置3个测点、在圆心布置一个台站组成圆形观测系统。

微动勘探技术在工程勘察中的应用

微动勘探技术在工程勘察中的应用

微动勘探技术在工程勘察中的应用摘要:随着我国建设事业的发展,城市的建设需要详细地了解地下的地质结构,常用的物探方法存在不少的弊端。

微动勘探技术采用的是天然信号震源,抗干扰能力强、勘探深度大,越来越得到人们的认可。

关键词:微动勘探;岩溶勘察;地质结构;工程物探1 前言工程勘察中,常规勘探方法有钻探、电法勘探、地震波勘探等。

由于城市施工受到场地和环境因素的制约,上述方法受诸多不利条件限制,时常难以发挥其本身的优势。

基于此,微动勘探技术应运而生,此种方法不仅便捷、经济,而且还不会受到场地的制约。

近几年内,微动勘探在多个工程物探领域中得到了广泛应用,例如岩土工程勘察、公路软基勘察、工程边坡勘察、地热勘察等。

为此,文中针对微动勘探技术在工程勘察中的应用展开了分析。

2.微动勘探方法原理地球表面时刻都处在一种微弱的震动状态下,地球表面的这种连续的微弱振动称为微动。

微动的形变位移一般在在10-4~10-3cm左右,因此人感觉不到。

微动信号主要源自于两方面:一是人类的日常活动,包括各种机械振动、道路交通等。

这些活动产生的信号频率一般大于1Hz,属于高频信号源,通常,这类微动信号也被称作常时微动。

二是各种自然现象,包括海浪对海岸的撞击、河水的流动、风、雨、气压的变化等。

这些现象产生的信号频率一般小于1Hz,属于低频信号源,通常,这类微动被称作长波微动。

微动没有特定的震源,振动来自观测点的四面八方,携带有丰富的地球内部信息。

研究表明世界各地的微动频谱形态大体相近。

但微动在时间和空间上存在高度变化、无规律性、无重复性的特点。

所以,微动的频谱特性反映了微动在时间和空间上的变化,而这点正是利用微动信号来研究地下横波速度结构的重要参数。

微动是由体波(P波和S波)和面波(瑞雷波和勒夫波)组成的复杂振动,其中面波的能量占信号总能量的70 % 以上。

所以,常常利用微动中的面波信息研究地下横波速度结构。

微动勘探无需任何人工震源,具有经济环保的优点;另外微动信号频率低、波长大,勘探深度大,已有的研究表明SPAC 法的有效波长范围为台站半径的3.2—17.2倍;台阵式的观测系统具有较强的抗干扰能力,所以微动勘探具有越来越广泛的应用前景。

微动勘探技术在地铁勘察中的应用

微动勘探技术在地铁勘察中的应用

微动勘探技术在地铁勘察中的应用作者:叶水青黄霖来源:《西部交通科技》2024年第05期摘要:文章介紹了微动勘探技术的基本原理和工作方法,通过实例分析微动勘探技术在地铁勘察中的应用效果。

实践证明,地铁勘察采用微动勘探与现有地质资料相结合的方法,是行之有效且适宜的,能够快速准确地进行地层划分和不良地质探测。

关键词:地铁勘察;微动勘探技术;岩土工程勘察;频散曲线U212.22A5116230 引言在城市建设高速发展的当下,地铁工程建设是不可或缺的一部分,而岩土工程勘察成果是地铁设计及施工的重要依据。

岩土勘察最常见的方法就是钻探,但该方法存在着场地约束、噪音影响等局限性。

随着近年来人们对环保的意识越来越重视,地铁勘察中对建筑物密集区很难实施钻探作业,微动勘探技术的出现,很好地解决了这方面的问题。

微动是利用体波与面波所产生的一种复杂的振动,且主要的能量信号是面波产生的。

通过布置拾震器来采集微动信号,并从中提取面波频散曲线,进行地层划分和不良地质探测,为工程勘察提供科学与技术的保障。

1 微动勘探的原理微动勘探也称天然源面波勘探,其解决地质问题的本质就是利用面波的频散特征。

地球表面无时无刻、任何地方都存在天然的微弱震动,称之为“微动”[1]。

微动是一种复杂振动,由面波和体波组成,其中面波的能量占比重,达70%以上[2]。

它的特点是信号频率低、波长大,其频率在0.3~5.0 Hz[3]。

微动信号主要来源于两个方面:(1)相对>1 Hz高频信号源,这种信号源是由人类的活动产生的,包括人的行走、机械振动、车辆、船舶的往来等,这类微动信号通常被称作常时微动;(2)相对<1 Hz的低频信号源,这种信号源源于自然现象,包括风吹草动、浪起浪落、河水流动等,这类微动通常被称作长波微动。

微动信号携带有丰富的地球内部信息,其频谱特性显示了微动在时间和空间上的信息,可用来研究地下横波速度结构在空间上的变化[4],进而研究地层的分布和结构的特点。

矿产

矿产

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

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2019年 第4期(总第302期)
黑龙江交通科技
HEILONGJIANGJIAOTONGKEJI
No.4,2019
(SumNo.302)
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轨道交通
微动勘探技术在城市轨道交通勘察中的应用
王 淼,王 宁
(南京地铁建设有限责任公司,江苏南京 210000)
摘 要:将采用高保真度无线三维地震勘测数据采集系统,通过布设圆形台阵对微动数据进行采集,并且利用专业技术方法提取微动数据频散特性,全面反映出S波速度剖面。

按照试验结果可以看出,在地磁环境探测和城市场地环境探测当中应用微动探测技术有利于数据采集,有效确保速度分层可靠性。

关键词:微动勘探技术;城市轨道交通;勘探应用
中图分类号:U492 文献标识码:B 文章编号:1008-3383(2019)04-0178-02
收稿日期:2018-12-25
作者简介:王淼(1976-),男,工程师,研究方向:地铁、工程管理。

1 微动勘探技术原理
1.1 数据采集
使用空间自相关法可以从微动信号的垂直分量中提取面波频散曲线,此时需要对系统台站沿圆周布设情况进行分析观察,并且在圆周上等间隔布设圆点,可以在圆心布置台站,共同形成圆形观测系统。

圆形阵列半径为观测半径,可以对探测深度起到决定作用。

一般来说,探测深度为观测半径四倍左右,中心点点距通常为5m左右。

在实际测量期间,需要使用多种圆形阵列实现组合观测。

1.2 提取频散曲线
空间自相关法在对频散曲线进行提取的步骤如下:第一,将实际探测记录划分为不同数据段,将干扰比较大的数据段剔除,并且应用不同中心频率的窄带滤波器对不同数据段进行处理,有效提取出待分析频率成分。

第二,分别计算不同频率的中心接收点及其在圆周上不同点之间的空间自相关系数,这次基础之上实行方向平均。

第三,结合不同观测半径空间自相关系数能够获得频散曲线。

1.3 反演频散曲线
此种反演方式于主动源面波法频散曲线反演方式一样,再将频散曲线从微动面波中提取除之后,就可以开始反演频散曲线,这样能够得到横波速度结构。

2 微动勘探技术特点分析
(1)微动勘探技术主要是通过人类活动和自然活动产生的震动来获取面波频散特性,这样能够对地下速度结构进行判断,应用环境噪音降低人工震源影响。

所以在城市复杂环境当中已经广泛应用
微动勘探技术。

城市交通量不会对观测结果造成
影响,还可以为微动勘探提供信号源。

(2)微动勘探技术不需要借助人工激发震源方式实现,所以不会影响周遭环境。

在实际测试期间只需要对交通组织进行短时间管理控制,对生态保护也具有一定作用。

(3)可以通过面波频散曲线对地层横波速度结构进行判断,由于使用期间速度比较低,因此可以有效提升分辨率。

(4)有效结合钻孔和微动勘探技术,能够确保地下构造二维剖面的精确性。

(5)面波对于地层横向速度变化具有较高敏感性,因此,可以对地下孤石进行有效探测。

(6)相比于人工震源来说,微动勘探技术主要采用低频振动方式,联合使用数据采集系统,这样能够保证探测深度。

按照台阵观测半径,可以将探测深度延伸至地下3km深。

3 应用实例分析
3.1 数据采集系统
此次试验主要采用高保真度,高分辨率且高性噪比的无限三维地震勘测数据采集系统。

使用该种系统主要是借助数字化检波器,这样能够实现勘探数据采集的全数字化。

在实际探测期间可以应用网络通讯技术,电子技术,智能数字化检波器以及软件技术等,这样可以将传感器输出感应信号有效转化为数字信号,能够处理常规地震探测仪所产生的检波器漏电,检波器模拟信号干扰,道间串音漏电,检波器信号衰弱以及地震反射信号影响。

此外,应用该数字采集系统能够有效降低工频干扰影响,确保地震勘探数据采集的高分辨率,高保真度
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第4期王 淼,王 宁:微动勘探技术在城市轨道交通勘察中的应用总第302期
以及高信噪比。

无限三维地震勘探数据采集系统当中所具备的存储器单元集合了无线收发电路,全球定位系统模块以及存储器功能,其中全球定位模块能够实现的时间同步。

该数据采集系统当中的智能检波器在完成接头是底壳交换之后,可以有效连接于低频地震摆,低频检波器,这样能够实现多分量多波数据采集。

数据采集系统可以长时间不间断地采集数据,此种优势能够确保其全面采集三维地震勘探数据,还可以有效监测地下岩层裂变引起的微震情况,有利于缩短勘探时间,实现长时间持续数据采集和存储,并做好相应数据处理工作。

3.2 探测覆盖层厚度和基岩层形态
在城市轨道交通勘探工作当中,应用微动探测技术主要包括地下空洞探测,活动断裂探测、基岩页面形态探测以及覆盖层厚度探测,还有部分探测人员将微动探测技术应用到地层剪切波速测试,溶洞探测和孤石探测当中。

对于上述探测内容来说,基岩面形态探测和覆盖层厚度探测能够直观反映出岩性的纵向变化和横向变化,不仅能够提供工程基岩面的起伏形态和埋深信息,还能够提供岩土层风化程度的评定信息。

如图1所示,
使用36道数据采集节点布设检波器,其中数据采集节点主要采用2.5Hz检波器采
集数,其中2
0~36数据道为空道,没有布设检波器,因此不会参与到数据处理当中。

在检测期间布置边长为10cm的两个原型观测台站,台阵探测深度能够达到40m,中心点点距为10m,这样能够有
效形成二维微动剖面观测系统。

图1 10m边长微动观测系统和检波器布设图
探测期间所采集参数设置如下,采样率为
2ms,采样时间为0.5h,一共采集15个记录,所有单个记录的长度为两分钟。

在应用三维地震勘测数据采集系统在原始记录当中提取面波频散曲线,并反演频散曲线,这样能够获得S波速度剖面图。

从微动探测和钻孔层底深度资料的对比分析能够得出,微动探测的误差最大可以达到4.3%,并且可以将整体误差值控制在5%以内,此时所使用的微
动探测能够全面反映出地层层底深度。

3.3 探测地下孤石
地层深处所产生的孤石主要是由于花岗岩遭受不均匀风化残留的风化核,普遍存在于我国南方地区。

孤石埋藏分布具有随机性特点,并且形状和大小均不一致。

在地铁地下施工期间会相应增加盾构施工难度,并导致整体施工过程存在安全隐患。

在花岗岩残积层中遇到孤石情况时,会极大增加盾构掘进难度,无法有效控制盾构机姿态,导致刀盘磨损或严重变形,极大影响工程建设质量。

使用二维微动剖面技术对地下孤石进行探测,并且能够联合探孔资料划分岩性层,全面解释孤石。

下图为某城市轨道孤石探测结果,隧洞洞身范围内黑色方框区域内属于高速异常区,相比于隧道其他区域来说,该区域速度比较高,由此结果能够判断出区域内存在高密实度且块石量比较大的不良地质体,再经过钻孔验证之后与本次研究结论一
致。

图2 某地铁线路孤石探测
4 结束语
综上所述,微动探测技术不会受到探测场地的
影响,可以在较大交通组织量,钻探难度大以及建筑物密集区域进行探测,尤其可以应用在电磁环境和城市复杂环境中的地质体探测。

微动探测技术
的小半径台阵能够高达4
0米探测深度,这样能够满足城市轨道交通探测深度需求,并且不会对探测场地造成影响,属于具备极高探测价值的物理探测技术。

在地磁环境探测和城市场地环境探测当中应用微动探测技术有利于数据采集,有效确保速度分层可靠性。

因此在城市地铁探测过程中可以推广使用微动勘探技术。

参考文献:
[1] 徐鸿.AMT在贵阳轨道交通二号线某隧道勘探中的应
用[J].西部资源,2018,15(4):169-170.
[2] 王科伟,张艳涛,石佳.城市轨道交通水平定向勘探施
工技术[J].建筑机械化,2018,39(5):40-41+50.[3] 林乃山.物探方法在宁波轨道交通厚层填土勘察中的
应用[J].浙江建筑,2016,33(6):21-25.
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