综合物探技术在深圳地铁16号线岩溶勘察中的应用

岩溶问题是深圳地铁16号线面临的最大的地质问题。岩溶的发育程度、分布特征等对地铁设计、施工及运营安全影响很大。岩溶勘察主要是采用物探和钻探相结合的手段,由于地铁工程主要在市政道路下方,常用的高密度电法、地质雷达等方法往往不能准确探测出岩溶发育情况。跨孔地震波CT是利用地震波在两个钻孔中分别发射和接收,根据不同位置上接收的场强的大小,来确定地下不同介质分布的一种物探方法。而管波探测法是在钻孔中利用"管波"作为探测物理场,探测孔旁一定范围内的溶洞、溶蚀裂隙、软弱夹层等不良地质体的最新孔中物探方法。本文以深圳地铁16号线同乐村站岩溶探测为例,介绍了跨孔弹性波CT、管波探测技术的原理、工作方法及应用效果,结果表明井间弹性波CT、管波探测技术有较高的精度和可信度,可全面清晰地揭示场地岩溶的空间分布特征,为地铁工程建设提供可靠的基础地质资料。     

复杂地层中冲孔桩施工新工艺

为了提高复杂地层中桩基础的施工质量,采用在超前钻施工时辅以管波探测的方式探明地层结构。在施工过程中采用钢护筒法、片石混凝土填充法、注浆法以及钢护筒结合片石混凝土筑壁法有针对性地进行桩基施工,采用跨孔层析成像(CT)法对溶洞区域内的桩基础施工效果进行检验。结果表明管波探测法能够真实详细地反映地质实际情况,为施工带来了极大的便利,上述4种施工方法能够有效提高溶洞地区的施工质量。     

岩溶发育区地质勘察及岩溶精准探测技术

为了确保盾构法在岩溶发育区隧道施工中顺利、安全、快速掘进，本次勘察在施工前试验了钻探（常规向下的钻芯及取样）及物探（采用地质雷达法、微动探测法、瞬变电磁法、跨孔CT法、管波和陆地声纳法等地表及洞内物探技术）相结合的综合勘察方法，各探测方法间相互多次验证并综合工程数据实际进行推断和结果分析处理，最终选择用微动、陆地声纳法结合跨孔CT准确探测了大小1 m及以上的溶洞及溶蚀裂隙、含水构造等，探明了岩溶发育区等不良地质的岩土分界线、厚度及埋深等情况，基本上将线路沿线全部溶洞的大小规模、发育情况和与隧道洞身的相互位置关系都探明清楚并分析得到了一系列成果数据。     

弹性波CT技术在桥梁桩基岩溶探测中的应用

岩溶地质是桥梁工程建设中的安全隐患之一,探明桥梁桩基础范围内岩溶分布特性对桥梁安全尤其重要。传统的钻孔勘探方法掌握岩溶空间分布是非常困难的,不能精确地确定溶洞的分布范围及边界。依据弹性波在不同介质中的波速差异,井间弹性波CT探测技术直观地展现不同地质体的三维分布状态,特别适合于探测桥梁桩基础落位区域等局部范围内的地下岩溶空间分布情况。通过工程实例分析说明了井间弹性波CT探测技术在拟建基础工程落位区域地下岩溶探测中的有效性。     

跨孔电阻率CT法在贵阳轨道交通L2岩土工程勘察中的应用

贵阳轨道交通L2工程地处典型的喀斯特地貌类型区域,地质构造比较发育,常规的勘探方法对勘探点之间的溶洞、破碎带等的探测存在一定局限性。因此,采用跨孔电阻率CT法和钻孔相互验证的方式,基本查明贵阳轨道交通L2油榨街站—贵钢站区间下穿市南路、宝山南路高架的地质条件,为设计和施工提供更为翔实的地质勘察资料。     

岩溶区桩基勘察技术研究

岩溶区地质勘察方法较多,但由于工程地质的复杂性,很多时候需多种勘察技术综合采用。本文重点介绍了管波探测法和跨孔CT扫描两种物探勘察方法,结合英德北江三桥项目,验证了其勘察的准确性和可靠性,能较好的指导溶洞区桩基施工,并可为同类工程勘察提供参考。     

管波探测法＋弹性波CT在永和大桥桩位岩溶勘察中的应用

本文以吉安市永和大桥工程桩位岩溶物探勘察工程实例,详细介绍了钻探＋管波探测法、跨孔弹性波CT探测法在岩溶地区工程勘察中的应用,目的在于使技术人员对同类地基岩土工程勘察的特殊性有一定的了解及认识,可供目后类似工程提供参考。     

岩溶地区管波解译溶洞精确尺度的探讨

利用管波探测法解译溶洞的发育情况是新兴的地球物理勘查方法,详细介绍了管波探测法的原理和外业施工流程,并结合广州北站安置区项目工程实践,对管波探测法在岩溶勘察中精确尺度问题进行了深入探讨。通过与钻探和实际施工对比,发现管波对于溶洞大小和顶底板位置的解译精确尺度与实际情况偏差较大;同时说明管波能够解译的溶洞精确尺寸目前来看在0.5～1.5 m范围内。     

管波探测法在岩溶勘察中的应用

介绍了一种新的物探方法——管波探测法,并论述了该方法在宁安城际铁路岩溶勘察中的应用和验证情况,证明了管波探测法在岩溶勘察中的有效作用,以进一步推广应用。     

井间电磁波CT技术在建筑基底溶洞探测中的应用

详细介绍了井间电磁波CT技术测试的工作原理及野外工作方法,采用井间电磁波CT技术对一个高层建筑工程场地进行了溶洞探测,基于不同岩土介质对电磁波能量吸收值不同的原理,利用层析成像反演算法对现场获取的井间电磁波CT原始测试数据进行了解译,得到了溶洞沿不同测线的剖面分布和不同高程处的平面分布,并将其与现有钻孔地质资料进行了对比验证,验证结果表明：井问电磁波CT技术探测溶洞效果良好,可得到场地中溶洞的空间分布,从而为高层建筑桩基础的设计提供可靠的地质资料。     

复杂地面环境盾构区间穿越岩溶段探测及处理技术

无锡地铁4号线一期工程四院站～河埒口站区间过溶洞段,地面房屋密集,地表环境复杂,熔岩发育。在区间一定范围内,采用加密地质钻孔及跨孔地震CT探测法,准确探明溶洞位置和特征,并采用地面钻孔注浆和隧道内盾构超前注浆、管片背后二次注浆方式填充溶洞,确保盾构掘进和后期运营的安全。     

粤西岩溶区桥梁桩基综合勘察技术的应用

结合粤西地区岩溶复杂地质条件下高速公路桥梁桩基工程实例,介绍了超前钻探法、管波测试法、弹性波CT法等桩基综合勘察技术在粤西某高速公路揽根1号桥糖串型溶洞勘探中的应用过程。     

基于DTM阈值分割法的孔裂隙煤岩体瓦斯渗流数值模拟

 在岩溶发育地区开展大型工程多采用钻孔灌注桩基础,而桩底溶洞的存在可能造成塌孔、埋钻、漏浆等事故,给在建工程和周围建筑造成重大影响。由于钻孔灌注桩需要泥浆护壁,现行的物探方法很难在钻孔灌注桩的泥浆内对桩底溶洞进行有效勘查。本研究结合声呐应力波传播特点,提出了一种钻孔灌注桩桩底溶洞声呐探测方法,并研发了桩底溶洞声呐探测仪(JL-SONAR)和信号分析软件(PBCA)。JL-SONAR探测仪实现了现场声呐信号的发射与采集,PBCA软件完成了探测数据的分析与整理。该技术充分利用了钻孔灌注桩的泥浆条件,可以在成孔过程中跟踪探测桩底10 m内溶洞发育情况,具有成本低、速度快、精度高等优点。并通过两个具体工程案例验证了声呐探测技术在实际工程中的应用。本文的研究对岩溶地区尤其是液态环境下的溶洞勘查提出了一种新的解决方法。     

用于地铁盾构区间孤石探测的三维电阻率跨孔CT方法研究及物理模型试验

城市地铁盾构区间孤石的三维定位问题一直未得到很好的解决,为了提高实际工程对孤石异常体的探测识别和定位精度,尝试将三维电阻率跨孔CT精细化探测方法引入到地铁孤石群的探测工作中。首先,从4个平行钻孔"透视对穿"的典型观测模式出发,探讨三维电阻率跨孔CT反演成像方程及适用的装置类型,通过数值模拟研究发现,利用AM-BN电极阵列装置形式采集电位梯度数据得到的孤石成像效果最佳。在此基础上,进一步针对影响探测效果的2个要素——孔距和电极间距开展系统的数值模拟试验研究,据此提出合理的三维电阻率CT探测参数,并检验对小粒径孤石、密集分布的孤石群的识别效果。最后,结合物理模型试验研究进行验证,探测结果较准确地反映了高阻异常的分布情况,表明三维电阻率跨孔CT方法用于地铁孤石探测是可行的。     

声呐法在桩底溶洞探测中的研究与应用

在溶洞发育场地,基桩进入设计预估的持力层后,查明桩基底部的岩土性状是桩基工程极为重要的一个步骤。本文尝试引进声呐探测法作为解决福建省内岩溶地区桩端持力层判别的有效手段,填补了福建省内在这一方面研究工作的空白,通过对岩溶发育场地若干钻孔灌注桩成孔过程进行溶洞声呐探测试验进行验证。结果表明:该法在外界条件合适的情况下准确性较高,对小型溶洞的反应较灵敏,检测周期较短,在浇筑混凝土前进行试验可有效提高工程质量并降低成本,因此可适用于溶洞发育情况的探测工作。     

钻孔灌注桩桩底溶洞声呐探测方法及应用研究

 钻孔灌注桩桩底溶洞的存在给在建工程和周围建筑造成重大影响。由于钻孔灌注桩需要泥浆护壁,现行的物探方法很难在钻孔灌注桩的泥浆内对桩底溶洞进行有效勘查。结合声呐应力波传播特点,提出一种钻孔灌注桩桩底溶洞声呐探测方法,并研发桩底溶洞声呐探测仪(JL-SONAR)和信号分析软件(PBCA)。JL-SONAR探测仪实现了现场声呐信号的发射与采集,PBCA软件完成了探测数据的分析与整理。该技术充分利用钻孔灌注桩的泥浆条件,可以在成孔过程中跟踪探测桩底10 m内溶洞发育情况,具有成本低、速度快、精度高等优点。并通过2个具体工程案例验证了声呐探测技术在实际工程中的应用。研究成果对岩溶地区尤其是液态环境下的溶洞勘查提出了一种新的解决方法。     

高密度电法在岩溶地区溶洞探测中的应用

针对湖北省神农架滑雪场溶洞勘察要求,主要使用了高密度电法在场区内进行岩溶探测。结合工程地质和钻探资料,综合分析地下岩溶、溶洞等电性差异,以此来探明场区内地下溶洞的分布及大小,利用此方法对场区进行探测,取得了显著的勘察效果。并进一步探讨了高密度电法在岩溶地区溶洞勘察的应用,希望为类似的工程地质勘察工作提供参考性价值。     

超大溶洞区域冲孔灌注桩施工工艺的改进

针对传统串珠溶洞区域冲孔灌注桩施工方法存在的施工周期长、造价高、溶洞处理效果不佳等缺点,提出一种针对超大型溶洞区域桩基成孔的施工工艺。从超大溶洞的探测、注浆以及处理结果验收三大环节进行了创新,采用超前钻探法与管波探测法相结合,以及双浆液和袖阀管注浆相结合的工艺,保证了冲孔灌注桩的施工安全,加快了施工进度,节约了施工成本,具有良好的社会效益和经济效益。     

地下连续墙接头病害的跨孔雷达检测方法

地下连续墙的接头是基坑围护结构的薄弱部位之一,在施工中容易出现渗漏、夹泥、开裂等病害,危害基坑本身和周边环境的安全。为实现在基坑开挖前对病害进行检测,针对跨孔雷达检测方法展开了研究,分析了电磁波在地下连续墙内的传播特点,指出可采用零高差测量对病害进行快速定位,然后实施多高差测量确定病害的具分布形态。基于电磁波时域有限差分法,通过数值仿真模拟了跨孔雷达对地下连续墙接头渗漏、夹泥和开裂病害的探测,分析了各类病害的跨孔雷达数据特征。利用跨孔雷达方法对某地铁车站基坑地下连续墙进行探测试验,准确找出了地下连续墙接头夹泥及其分布范围,验证了跨孔雷达方法的有效性。     

钻孔地震波CT在盾构施工隧道勘探中的应用

为准确探明原有建筑物桩基位置,选择合理的盾构路径与施工方案,应用弹性波地质CT技术对某滨江水环境提升利用工程盾构施工穿越避让地下障碍物进行勘探,并与瞬态面波法探测的浅层地基成果进行对比,验证了地震波CT探测的准确性,给出了推荐的盾构施工位置,保障了盾构施工过程安全,可供类似工程借鉴.