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2016 年第 4 期建筑建材装饰 前言 广西某水电站蓄水水位到一定水位后袁水库回水将会对库 岸沿线西南出海通道南昆铁路K341-K351沿线运行安全构成 潜在的威胁袁尤其是可能引起某滑坡渊K344+930要K345+400冤尧 野K343冶滑坡局部或整体复活袁影响铁路路基的稳定性和滑坡影 响人民生命财产安全遥我院承担某车站K341要K351岸坡稳定 性的勘查工作遥本次勘查工作包括地形测量尧钻探尧物探尧平硐等 工作内容曰本次物探工作采用浅层地震方法进行探测袁物探纵剖 面与地质勘察剖面一致袁测区面积基本覆盖整个滑坡范围遥工程 物探工作完成物探剖面9条袁剖面线个遥通过浅层 地震波法物探工作袁基本查明了测区范围内覆盖层厚度尧基岩面 埋深及起伏形态袁确定了滑坡范围尧滑面位置及埋深袁推断了隐 伏断层位置遥物探推断解中袁充分利用了已知钻孔尧平洞及前人 地质资料进行解释袁同时也弥补了地质钻探的某些不足袁取得了 预期的地质效果遥 1 工程概况 1.1 滑坡概况 某滑坡平面上呈一簸箕形袁前缘呈弧形舌状袁后缘为弧形圈 椅状袁分主次两级袁为牵引式大型滑坡遥覆盖土层为第四系崩坡 积砂粘土尧碎石尧块石及卵石袁滑带土主要为砂粘土袁呈软-可塑 状袁其次为棱角状碎石尧角砾袁部分滑动带底部袁有经牵动而呈次 棱角状碎块石砂尧泥岩物质袁风化严重曰滑床为风化轻微或颇重 砂岩夹泥尧页岩遥 目前滑坡体整体趋于稳定袁但随着龙滩水电站的建成蓄水袁 将对滑坡的稳定性产生不良影响遥 1.2 地球物理特征 测区上覆第四系崩坡积砂粘土尧碎石及块石袁下伏基岩为砂 岩夹泥岩及页岩袁根据场地内岩石露头及钻孔岩芯的波速测试 结果并结合前人资料得出袁含碎石尧块石粘土层的纵波波速为 400耀900m/s尧瑞雷波波速为100耀400m/s袁强风化砂岩夹泥尧页岩 纵波波速为1000耀1500m/s尧瑞雷波波速为400耀700m/s袁中风化砂 岩夹泥尧页岩纵波波速为1500耀2500m/s尧瑞雷波波速为700耀 1000m/s袁微风化砂岩夹泥尧页岩纵波波速为2800耀5000m/s尧瑞雷 波波速为1000耀2000m/s遥岩层波速明显大于上覆土层波速袁这为 开展地震波法渊包括折射波法和瑞雷波法冤勘探工作提供了地球 物理前提遥 2 工程物探技术 2.1 物探目的和任务 本次物探工作的目的和任务是配合地质钻探进一步查明滑 坡范围内覆盖层厚度和基岩起伏情况曰确定滑坡范围及滑面埋 深曰划分基岩风化带袁确定风化层厚度曰查明隐伏断层位置遥 2.2 物探工作布置 物探测线是由我院工程地质技术人员根据业主的要求和地 面调查结果进行布置袁共布设测线条袁其中沿主滑方向布设纵 剖面6条袁与地质勘察剖面一致袁即物探线相对应曰沿东西横穿主滑带方向布设3条横剖面遥 物探桩号以钻孔为基准袁采用经纬仪定向袁皮尺量距袁竹桩定号袁 沿地形起伏敷设尧放点袁点距10m遥 2.3 物探工作方法 本次物探工作采用地震折射波法和瑞雷波渊面波冤法进行袁 其中以折射波为主袁并在测线两端及地形尧地质条件复杂地段采 用瑞雷波法进行补充完善遥 2.4 基本原理 地震折射波法院该方法是利用人工激发渊炸药或锤击冤的地 震波在地下介质中传播袁当通过波速不同的介质界面时袁波就会 改变原来的传播方向而产生折射袁当下层介质的波速大于其上 部介质的波速时袁且在入射角大于临界角的情况下袁折射波便会 沿着速度界面传播袁并以新的形式传至地面袁根据在地面上观测 其到达的旅行时间和接收点到震源的距离袁可算出折射界面的 埋藏深度遥该方法主要用于探测覆盖层厚度尧基岩面埋深及起伏 形态和构造破碎带遥 瑞雷波法院瑞雷波渊面波冤勘探是利用瑞雷波在介质中传播 时的频散特性尧传播速度与介质的物理力学性质密切相关的特 性袁探测不同深度瑞雷波波速的变化情况袁从而达到对地层或不 同风化程度的岩体进行划分的目的遥 2.5 工作方法技术及仪器设备 2.5.1工作方法技术 地震折射波法采用双重相遇时距曲线观测系统袁每个排列 布设38Hz检波器24道袁点距4.0m袁排列长度为92m袁首先在排 列两端近炮点放炮袁炮检距近似为0.0m袁并根据近炮时距曲线中 初至折射波出现的时间及距离袁确定远炮点偏移距离袁然后对称 地各移动一段距离袁再分别放炮袁得出另一组追逐的相遇时距曲 线袁地震波激发采用炸药震源袁炸药量根据实际情况现场确定袁 该方法可使整个排列内全部检波器都能接收到折射波袁补偿了 近炮点时距曲线的不足遥 瑞雷波法采用22P大锤直接敲击地面激发袁12道4Hz垂直 检波器进行接收袁其道间距为2耀4m袁偏移距分别为5m尧10m和 15m袁当偏移距较大时袁一次激发能量不足袁可采取多次激发叠加 提高信噪比遥 2.5.2仪器设备 本次地震勘探使用的仪器是北京市水电物探研究所研制生 产的SWS原1G型多功能地震勘察与检测系统遥该仪器装有瞬时 浮点放大器袁20位A/D转换袁具有极高的动态范围渊高达 128db冤袁采集道数为1耀24道袁采集点数每道512耀8192样点遥仪 器内装工控计算机及相应处理器袁可在现场进行数据高速处理袁 实时显示地震记录遥 3 资料解释与成果分析 工程物探在地质滑坡勘查中的应用 黄孝忠 1 莫亚军 1 韦兴标 2 (1.广西地球物理勘察院袁广西柳州545000曰 2.广西水文地质工程地质勘察院袁广西柳州545000冤 摘要院 本文结合某滑坡勘查工程实例袁介绍地震折射波法和瑞雷波法工作原理尧工作方法及其在滑坡勘查工程的应用袁结 合进一步查明滑坡范围内覆盖层厚度和基岩起伏情况袁确定滑坡范围和滑面埋深袁查明隐伏断层的位置遥 关键词院 滑坡勘查曰 滑坡范围曰 滑面埋深曰 隐伏断层 中图分类号院 P694;P631 文献标识码院 A 文章编号院 1674要3024渊2016冤04要165要02 应用研究 165 2016 年第 4 期建筑建材装饰 3.1 原始数据质量评价 地震波法的原始数据质量评价袁主要是仪器和检波器的性 能稳定性评价袁除了按仪器的校验周期进行校验外袁在每天开始 工作及工作后袁均进行性能对比试验袁即根据采用的方法袁分别 将2或6或12道检波器插于同一处袁锤击观察地震波形是否存 在相位差及幅值差遥每次检查地震仪器的道一致性袁各道之间振 幅差均不大于15%袁相位差不大于1.5ms袁符合有关叶规范曳的要 求遥 3.2 资料处理与解释方法 3.2.1资料处理 将各剖面现场采集的测试数据由仪器传输到计算机袁经专 用软件对数据进行坏道剔除尧滤波等分析处理袁然后识别有效 波袁排除干扰波袁勾划并读取目的层折射波初至时间袁并绘制相 遇时距曲线遥 面波资料处理采用Knopoff快速计算法袁计算面波的频散曲 线袁根据频散曲线对地层进行划分并计算各层面波波速袁绘制面 波波速渊Vr冤等值断面图.为了利于对比袁根据瑞雷波与剪切波及 纵波之间的关系将瑞雷波波速换算成对应位置各岩土层的纵波 波速遥 3.2.2资料解释方法 根据折射波相遇时距曲线特征及测区地层特性袁选用TO法 和准旅行时法进行解释袁分别计算各目的层纵波速度尧厚度及界 面埋深遥各方法计算公式如下遥 TO法计算公式为院h=k伊t0 准旅行时法计算公式为院h=DT伊V1/cosi 式中k=V1/(2伊cosi)遥 式中t0=t1+t2-T袁其中t1尧t2分别为某测点上第一条和第二条 时距曲线的初至时间袁T为互换时间遥 DT为某测点的迟滞时间遥 sini=V1/V2袁其中i为临界角袁V1尧V2分别为第一层和第二层 速度袁可根据时距曲线计算得出遥 遇到三层情况时袁可把第一层尧第二层合为一层袁先求出综 合层速度袁然后再用上述公式进行计算遥 瑞雷波波速等值断面图中是以不同的颜色表示不同的瑞雷 波渊面波冤波速袁由浅到深波速逐渐变高袁由不同的颜色可以划分 不同的波速层渊风化层冤遥 3.3 工程物探成果分析 3.3.1基岩面埋深及断层位置的确定 通过对折射波时距曲线分析计算和读取瑞雷波波速等值断 面图中不同波速层的深度尧厚度袁得出各目的层埋深尧厚度及各 层纵波渊或面波冤速度袁同时结合地质钻孔资料及地面地质调查 情况袁确定覆盖层厚度尧滑面尧岩面埋深及划分风化层界线尧确定 风化层厚度遥由于折射波通过断层时会发生绕射和二次折射袁使 波形紊乱和减弱袁时距曲线也出现波折和跳变袁因此断层发育位 置可根据地震波形特征和相遇时距曲线变化的情况来确定遥通 过综合分析推断袁得出最终解释成果袁并绘制各剖面推断地质断 面图和场区覆盖层等厚图尧基岩面等深图遥 3.3.2成果分析 根据地震折射波时距曲线计算及瑞雷波法换算出的纵波速 度袁将场区内的各岩土层划分为全风化层袁强耀中风化层和微风 化层遥全风化层纵波波速为207耀944m/s袁厚度为0耀46.4m袁强耀中 风化层纵波波速为1080耀2365m/s袁其厚度为0耀14.8m曰微风化层 纵波波速为2800耀4890m/s袁顶面埋深为3.0耀51.0m遥全风化层即 为上覆土层袁主要包括第四系崩坡积砂粘土尧碎石及块石袁强中 风化尧微风化岩层主要为砂岩夹泥岩尧页岩遥测区内西部渊即 WT1耀WT3线冤覆盖层较薄袁基岩面埋深较浅袁在0耀24.5m之间袁 测区东部南面渊即WT4耀WT6线号以南地 段冤覆盖层较厚袁基岩面埋深较大袁为2.0耀46.4m遥 根据测区内各剖面覆盖层厚度尧基岩面起伏形态和风化层 厚度及各岩土层纵波波速的变化情况袁并综合考虑地质勘察结 果袁可大概圈定滑坡范围尧确定滑面位置及埋深遥 从本次圈定的滑坡范围可看出袁滑坡后缘边界分别位于 WT4耀WT6线号处附近袁西部边界 分别位于WT7耀WT9线号处附近袁 东部边界位于WT8线号处附近遥从测区内覆盖层纵波波 速的统计资料可看出袁滑坡范围内土层主要为滑坡堆积层袁纵波 波速为207耀944m/s袁波速值的离散性较大袁而滑坡范围以外袁纵 波波速为300耀917m/s袁且速度值比较集中曰根据速度分布的离散 性袁可以进一步推测出滑坡范围以内的土层即滑坡堆积层袁土质 分布不匀尧结构较为松散袁而滑坡以外土层土质较为匀均尧密实袁 地层相对较为稳定遥根据钻孔资料袁滑面与基岩面之间袁存在一 薄层滑带土层袁厚度在1.0m左右袁滑带土呈软可塑状袁含水量 较大袁波速偏高曰在已挖凿好的平洞内揭露的滑带土处进行原位 波速测试袁得出滑带土的纵波波速为1000耀1500m/s袁已接近或达 到强耀中风化砂岩夹泥岩尧页岩的波速值袁由于滑带土层太薄袁从 地震波形图上无法准确分辨出来袁在物探解释中袁将滑坡范围内 的基岩面定为滑面遥滑面以上的覆盖土层纵波波速为207耀944m/ s袁滑面以下强耀中风化岩层的纵波波速为1080耀2365m/s袁其波速 存在一定的差异曰滑面埋深为2.0耀46.4m袁滑坡体前缘覆盖层厚 度较大袁后缘厚度较小遥 物探纵剖面WT3尧WT4尧WT5尧WT6线号段及横剖面 WT7尧WT8尧WT9线号段袁出现物探异常反映袁根据物探异常特征袁推断 为其下部有断层发育引起遥 4 结束语 工程物探技术在地质滑坡勘查中的应用袁具有设备简单袁操 作可行袁工期短尧工程成本低等优点袁同时可弥补因地质钻孔密 度等方面的不足遥本次工程物探技术在地质滑坡勘查中的应用 是我院首次尝试袁并获得成功袁给今后滑坡勘查提供了新的思 路遥 参考文献院 1滕德宾.工程物探在岩溶地区工程地质勘察中的运用J. 探矿工程(岩土钻掘工程)袁2003(S1). 作者简介院黄孝忠袁男袁广西武鸣人,地球物理工程专业袁广西地球 物理勘察院工程师袁主要从事物探找水尧物探勘查与现场管理工 作遥 渊上接第164页冤 建筑业是我国经济建设的重要支撑点和增长点遥目前袁我国 经济发展进入新常态袁经济下行压力很大袁面对新常态尧新形势尧 新挑战袁建筑行业必须转向内涵式发展和精细化发展袁对建筑工 程实行全员尧全过程尧全周期的质量管理控制遥只有这样袁才能确 保实现整体项目目标袁建筑企业才能提高工程的经济效益袁稳步 向前发展遥 参考文献院 1李天平.建筑工程施工质量管理的研究J.建筑设计管理, 2015(1):43-45. 2祝恺.试论建筑施工中的进度控制和质量控制J.民营科 技,2014(03):193. 应用研究 166
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