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DBJ/T13-314-2019 城市轨道交通工程不良地质体探测技术规程(完整正版、清晰无水印).pdf7.0.1成果报告应内容全面,重点突出,立论有据,逻辑严谨, 文字简练,结论明确,附图、附表等资料齐全。 7.0.2探测成果报告内容应包括:工程概况,目的任务,地形、 地质及地球物理特征,工作方法与技术,仪器设备,资料处理与 解释,主要成果分析与验证,结论与评价,问题与建议等。 7.0.3成果报告的插图、插表可包括方法原理图、典型曲线图 或图像、对比分析图、工作量表、物性参数表、仪器技术参数、 成果解释列表等。成果报告的附图、附表应符合工程和探测方法 的技术要求。 7.0.4完成工程的阶段性探测工作后,可根据需要编写中间成 果或阶段性成果报告
的技术要求。 7.0.4完成工程的阶段性探测工作后,可根据需要编写中间成 果或阶段性成果报告。
7.0.4完成工程的阶段性探测工作后(津)12J3-4 轻质内隔墙,可根据需要编写中间成 果或阶段性成果报告
关规定进行归档。中间成果或阶段性成果报告,经校核后可在现 场交付使用,但应说明其使用条件
附录A微动探测(无线方式)现场记录表
附录A微动探测(无线方式)现场记录表
相对误差。应按下式计算:
附录B基本公式及计算图表
B.1数据误差计算公式
式中:dai 基本观测值,当进行了重复观测时,是指有效数 据的算术平均值; dai一一系统检查观测值,当进行了重复观测时,是指有 效数据的算术平均值。
弹性波射线走时应按下列公式计算
B.2电磁波吸收系数计算公式
)间电磁波吸收系数应按下式计算
E=E。 f(0)sin6
dij·X i=1,2,,N i=1,2,...,M
B.3.2) (B.3.3) (B. 3. 4)
1为便于在执行本规范条文时区别对待,对于要求严格程 度不同的用词,说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”; 3)表示充许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”; 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。 2条文中指定应按其他有关标准、规范执行时,写法为: “应符合………·的规定”或“应按………执行”
1为便于在执行本规范条文时区别对待,对于要求严格程 度不同的用词,说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”; 3)表示充许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”; 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。 2条文中指定应按其他有关标准、规范执行时,写法为: “应符合…的规定”或“应按………执行”
《城市轨道交通工程测量规范》GB/T50308 (岩土工程勘察安全规范》GB50585 (城市工程地球物理探测规范》CJJ/T7 (建筑工程地质勘探与取样技术规程》JGJ/T87 《城市轨道交通岩土工程勘察规范》GB50307
福建省城市轨道交通不良地质体探测
StandardforadversegeologicalbodysurveyofFujian
福建省工程建设地方标准《城市轨道交通工程不良地质体探 测技术规程》(DBJ/T13一314一2019),经福建省住房和城乡建 设厅2019年12月10日以闽建科【2019】14号公告批准发布。 本标准制定过程中,编制组进行了广泛的调查研究,总结了 国内城市轨道交通工程不良地质体探测的实践经验,同时参考了 国内外先进技术法规、技术标准,对本标准内容的反复讨论、分 析和论证,取得了重要技术参数。 为便于广大施工、监理、设计、科研、学校等单位有关人员 在使用本标准时能正确理解和执行条文规定,福建省工程建设地 方标准《城市轨道交通工程不良地质体探测技术规程》编制组按 章、节、条顺序编制了本标准的条文说明,对条文规定的目的 依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。本条文说明不具 备与标准正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握标准 规定的参考。
总则· 29 术语. 基本规定.. :32 轨道交通不良地质体特征. 33 不良地质体地球物理探测方法· 5.1 一般规定 38 5.2 跨孔层析成像方法的一般规定 .. 5.3 微动探测法· 39 5.4 跨孔弹性波层析成像法 41 5.5 跨孔电磁波层析成像法 42 5.6 跨孔电阻率层析成像法 42 探测成果验证. 44 成里圾生
1.0.1城市轨道交通主要是指在不同形式轨道上运行的城市公 共交通工具,是城市地铁、轻轨、磁悬浮等轨道交通的总称。近 年来,随着国家大力推进城市轨道交通工程建设,我省福州、厦 门城市地铁线路相继建成运营,泉州、武夷山等城市轨道交通工 程项目正在加快推进前期工作。城市轨道交通建设开通拓展了城 市发展空间,缓解了城市交通拥挤问题,目前已成为现代城市居 民出行主要方式。福建省位于东南沿海,区域地质条件复杂,地 下水系发达,导致我省城市轨道交通工程建设技术难度较大,投 资成本较高,建设周期较长。福建省沿海属于多山地带,地质情 兄变化大,岩层与土层变化频繁,常遇未完全风化岩右残留体 (孤石)等不良地质体。对不良地质体的探测和处理,目前尚无 相应的国标、行标可供参照执行。为规范福建省城市轨道交通不 良地质体探测方法技术要求,使用合理的探测方法,保证探测成 果质量,提高经济效益,促进绿色岩土发展,制定本规程。 1.0.3工程地球物理探测包含很多种技术方法,每种物探方法 应用的基础是基于探测目标对象与周围介质间存在一种或多种物 生参数的差异。针对城市复杂环境条件,应选择对不良地质体的 物性参数比较敏感的探测方法才能进行有效探测,例如针对孤石 速度高、密度大的主要特征,选择方法应能反映其一种或多种的 物性参数变化
2.0.2本条中提及的岩脉,是存在浅表层城市轨道交通施工范 围内的不良地质体
式中,V,一一覆盖层加权平均剪切波速度(m/s); D。一松散覆盖层厚度(m)。 H/V曲线总体上反映了土层从浅部覆盖层到基岩的波阻抗 变化规律,轨道交通工程不良地质体的波阻抗变化大,H/V曲 线反映明显。 H/V曲线的峰值频率与覆盖层的S波速度结构和厚度密切 相关,对应峰值频率的H/V量值和覆盖层与下伏基岩的S波速 度比呈一定比例,即速度比越大,峰值频率的H/V量值也 越大。
3.0.1地球物理探测(物探)是通过观测和研究各种地球物理 场的变化来解决地质问题的一种勘探方法,电法或(电磁法)勘 深以介质电性差异为基础,研究天然或人工电场(或电磁场)变 化规律;地震勘探以介质弹性差异为基础,研究波场变化规律; 磁法勘探以介质磁性差异为基础,研究地磁场变化规律。 本条明确了应用地球物理方法探测不良地质体的前提条件,
探以介质电性差异为基础,研究天然或人工电场(或电磁场)变 化规律;地震勘探以介质弹性差异为基础,研究波场变化规律; 磁法勘探以介质磁性差异为基础,研究地磁场变化规律。 本条明确了应用地球物理方法探测不良地质体的前提条件。 3.0.2在轨道交通工程不良地质体探测中,由于其环境的复杂 性,各类地球物理方法均存在其优势与不足,探测深度和精度也 都不相同,在选择探测方法时,应综合考虑探测目标的深度、探 测地质环境特性和探测精度要求,在分析各物探方法的适用条件 的基础上选择合理的方法或方法组合。 3.0.3仪器设备是城市轨道交通不良地质体探测的工具,是获 得可靠信息数据和提高工作效率的基本保证。本条规定是对仪器
3.0.2在轨道交通工程不良地质体探测中,由于其环
性,各类地球物理方法均存在其优势与不足,探测深度和精度也 都不相同,在选择探测方法时,应综合考虑探测目标的深度、探 则地质环境特性和探测精度要求,在分析各物探方法的适用条件 的基础上选择合理的方法或方法组合
得可靠信息数据和提高工作效率的基本保证。本条规定是对仪器 设备的基本要求,探测仪器设备要定期检验校正,经常维护保 养,保持良好性能状态。仪器的操作人员和维修应具备相应的 能力。
3.0.4根据探测目的、探测深度与场地环境等因素选择1一2
物探方法,然后开展有效性试验,再确定合适的探测方法与数据 采集参数。
3.0.6数据采集后应及时对原始数据进行检查,质量不合格数 据应重测。
料进行分析判释,排查异常是否由场地干扰、建(构)筑物等引 起,然后结合地质资料进行解释,必要时对单点异常应进行复核
断提高解决问题的水平和能力,推动轨道交通工程不良地质体综 合探测技术的发展。
断提高解决问题的水平和能力,推动轨道交通工程不良地质体综 合探测技术的发展。
4轨道交通不良地质体特征
4.0.11本条对不良地质体的类型进行了规定。根据对轨道交 甫建律设特别是盾构区间和车站施工的影响程度,不良地质体主要 类型包括孤石、块石、滚石,岩溶,岩脉,破碎带,软硬复合地 层等。 轨道交通建设常遇到的地下障碍物,如填石、既有旧基础 桩基础、旧桥梁基础、堤岸基础、深理管廊、箱涵和深理管道 等,可参照本规程的相关规定执行。 对于埋藏的河道、暗浜、墓穴、防空洞、空洞等对工程不利 的埋藏物,可根据埋藏物的性质参照本规程的相关规定执行。 2不良地质体的描述如下: 1)孤石:即球状风化体,为岩石的不均匀风化的产物。岩 石在风化应力的作用下,其结构、成分和性质会产生不同程度的 变异,根据岩石风化程度的不同,将岩石划分为全、强、中、微 四类风化岩,已完全风化成土而未经搬运的风化碎屑物定名为残 积土。当岩石有三组以上相互正交的原生节理时,节理把岩体分 割成许多长方形或近似正方形的岩块,节理相交处(棱角部位 的风化作用较强烈,经过一段时间的风化作用之后,棱角逐步圆 化,方形岩块逐渐变为球形岩块,这种现象为球状风化。岩块周 边风化较深的部分则成为残积土、土状风化岩等。残积土、全风 化、强风化岩中的中风化、微风化残留体定名为“孤石”。一般 存在于花岗岩类(如花岗岩、斑岩、辉绿岩等)的岩石风化带 中,某些砂岩、灰岩中的风化带中也存在类似“孤石”的残留球 伏风化核。“孤石”在我国南方花岗岩发育地区普遍存在,其形 状各异,大小也从几十厘米到几米不等,强度较大。
由两种或两种以上不同地层组成,且这些地层的岩土力学、工程 地质和水文地质特征相差悬殊的组合地层。组合方式包括在断面 垂直方向上不同地层的组合(如上软下硬地层、基岩突起)及水 平方向上地层的不同组合(如岩脉)等两大类。一般指隧道洞身 范围地层软硬不均,既有软土或软岩地层的不稳定性,又具有硬 岩的高强度。
4.0.2轨道交通不良地质体的工程特征
4.0.2轨道交通不良地质体的工程特征:
1孤石、块石、滚石: 1)分布无规律。孤石的成因受岩石矿物成分及原生构造的 影响,存在于残积土、全风化、强风化岩的风化带中,形状主要 以球形、亚圆形为主,大小不一,常见的粒径从几十厘米到十几 米都有,有时呈串珠状分布(俗称葫芦串)。孤右、块石、滚石 的空间分布均具有随机性,无规律可循。 2)岩石强度高。孤石、块石、滚石的岩石抗压强度高,常 见天然抗压强度为30~150MPa,最大可达150~250MPa,硬 度大,强度高,对盾构施工影响大,刀具磨损大,施工困难。3 地层均匀性差。孤石强度高,硬度大,与周边岩石土状风化物的 力学性质有显著的差异。 3)地层均匀性差。孤石、块石、滚石强度高,硬度大,与 周边岩石土状风化物或一般沉积土的力学性质有显著的差异。 4)地层稳定性差。由于孤石、块石、滚石周边一般为水稳 性差的土状风化物,盾构施工时,孤石常会随力盘滚动,难以被 破碎、清除,造成进尺困难。当发生孤石周边土体流失或被掏空 时,孤石失去支撑会发生失稳、塌落,进而引生地表塌陷,造成 事故。 5)孤石、块石、滚石会给地铁施工带来极大风险,盾构机 掘进中若遇未探明的孤石、块石、滚石,经常会严重损坏盾构 机,甚至会造成喷涌、塌方等意外情况。被动的处理孤石、块 石、滚石也会造成环境破坏,延误工期、堵塞路面交通,增加投
资控制的不确定性等,造成的损失往往是巨大的 2岩溶不良地质包含岩溶及伴生的土洞: 岩溶: 1)岩溶与新构造运动的关系密切,地壳强烈上升地区,岩 溶以垂直方向发育为主;地壳相对稳定地区,岩溶以水平方向发 育为主;地壳下降地区,既有水平发育文有垂直发育。因岩溶发 育较为复杂,影响因素较多,造成岩溶洞体形态各异,大小不 一。受溶沟、溶槽、石芽、塌陷洼地等岩溶形态的影响,岩面埋 深变化大:基岩面可以再很小的范围产生较大的变化。 2)岩溶的发育与地质构造(节理、裂隙、断裂、褶皱等) 关系密切,受岩性、裂隙、断层和不同岩性接触带或不整合面等 的控制,一般节理、裂隙交叉处或密集带、断层破碎带、褶皱背 斜轴部张性节理发育带等部位岩溶较发育。这些构造一般都具有 方向性,决定了岩溶发育具有带状性。 3)由于岩溶发育形态差异,不同部位的岩石强度差异较大: 容洞充填物及充填状态(充填密实、未充填、半充填、充水、水 流冲蚀物充填)不同,性质变化大,接触断面常为土岩复合地块 ,性质差异大。 4)发育的溶洞往往存在地下暗河,岩溶连通性好,地下水 富集,水量较大,施工揭露岩溶水,易发生岩溶突水,灾害大。 5)岩溶地基的稳定性受洞体的形态、理藏条件、洞体顶板 岩层的产状、厚度及洞体的充填情况影响,在受到开挖扰动、外 力施加荷载、振动作用等影响下,原有的平衡状态发生改变,易 引起洞体珊塌,使地基产生不均匀沉降、下陷等。 6)岩溶发育并与土洞伴生:尤其是土洞易塌,对地下工 程施工及今后运营都构成极大的威胁。 7)地铁隧道下若潜伏岩溶,则存在运营期间安全问题。土 同受周边工程活动影响大,可在短时间内发展并扩大,对隧道行 车安全构成威胁。因此隧道下方的土洞为高风险区。发现的土洞
均需处理。 土洞: 1)土洞为埋藏在岩溶地区可溶性岩层的上覆土层内的空洞。 可分为地表水机械冲蚀作用形成的土洞和地下水潜蚀作用形成的 土洞。一般多位于黏性土层中,砂土及碎石土中少见。土洞是岩 容作用的产物,其分布受岩性、岩溶水、地质构造等因素控制 凡具备土洞发育条件的岩溶发育地区,一般均有土洞发育。 2)土洞的发育与地下水关系密切,地下水潜蚀形成的土洞 多位于地下水变化幅度内,在竖向分布上受地下水位线控制。地 下水将土颗粒沿岩溶洞穴裂隙带走,形成空洞,并向上呈拱形发 展,形成上大下小的空洞。土洞和地面塌陷的形成和发展,有其 一定的规律性,但由于工程地质和水文地质条件的复杂性,决定 了土洞分布的复杂性。 3)由于土洞的塌陷堆积物或充填物与周边原状土性质差异 较大,造成断面地层具有明显的不均匀性。土洞破坏了地层结构 的均匀性,弱化了地层自身强度和抗变形能力。 4)土洞在地下水作用、开挖扰动、外力施加荷载、振动作 用等影响下,原有的平衡状态发生改变,易引起洞体珊塌,使地 基产生不均匀沉降、下陷等。 (1)土洞的成因与工程建设与人类活动息息相关,更决定了 土洞探查的复杂性和变化性。 (2)土洞的存在,施工活动会加剧原有地层的变形。 (3)土洞的大小和发展,对周边地层的稳定影响极大。 (4)土洞上部施工会打破土洞上部地层的力学不平衡,导致 土洞上方地层结构的失稳破坏,易导致地面沉降、塌陷,影响周 边建(构)筑物的稳定性。 3岩脉: 1)由于岩脉为后期侵入体,空间分布具有区域性。岩脉切 断围岩,呈不整合接触,产状一般较陡,规模有大有小,厚度从
几十厘米到几千米,长度从几十米到几百千米,岩性比较复杂 基性到酸性都有,岩脉周边围岩可能有变质现象。 2)由于岩脉抗风化能力一般较强,岩石强度一般较周边围 岩高。 福州地区岩脉岩性以辉绿岩、花岗闪长岩,花岗斑岩、石英 正长斑岩等居多。厦门、泉州地区岩脉多为辉绿岩。与软硬复合 地层类似,盾构掘进时若遇到岩脉/岩墙,会导致盾构姿态不好 控制、刀盘压力控制不住、刀盘磨损厉害,产生涌水、喷涌等问 题,严重时会引起卡机,造成工程安全风险。提前探测岩脉的存 在对于合理地进行盾构机选型,优化力盘配备,控制地面沉降等 有重要意义。 4破碎带: 1)由于构造活动造成岩层发生拉张性或挤压性破碎,破碎 带基岩风化剧烈,节理和裂隙极其发育,岩体破碎,岩石强度一 般相对周围完整岩体的岩右强度低。由断层所生成的破碎带含有 断层角砾岩、碎裂岩、糜棱岩或断层泥等。由斜坡破坏生成的破 碎带也可含有角砾、碎裂块石和糜棱状黏土等,地层均匀性差。 2)破碎带渗透性较周边围岩大,透水性强,储水性好,是 基岩裂隙水发育的有利构造,水文地质特征复杂,一般裂隙水发 育,涌水量大,排降水施工难度大。 3)由于破碎带岩体完整性差,由破碎带组成的滑带为滑坡 体的滑动位置,地层稳定性差,透水性强。隧道及地下工程施工 中易产生透水、涌水、冒顶、班等不良地质现象,施工风险较 大,甚至引起山体滑动以至在隧道建成后长期整治不好,应尽量 避免。 5软硬复合地层: 1)地层均匀性差、软硬不均。垂直方向上软硬复合地层一 股中下部为中一微风化硬岩,强度高,与上部相对较软的岩土层 (一般沉积的四系地层、残积土及土状风化岩等)岩土层的物理、
力学特性差异大,软硬不均,且硬岩岩面一般起伏较大,同一断 面岩土硬度、强度差异大。水平方向上软硬复合地层如岩脉接触 带附近或岩脉侵入到周边土状风化岩中组成的复合地层。隧道盾 构施工时,刀盘、力具较难选择,易产生偏磨,盾构姿态较难控 制,易产生偏位(上浮、侧移等)。 2)硬岩岩石强度高。常见硬岩岩石天然抗压强度为30~ 150MPa,最大可达150~250MPa,硬度大,强度高,对盾构 施工影响大,刀具磨损大,施工困难。 3)水文地质条件复杂。软硬地层交界面的断层破碎带、岩 脉侵入带等构造带往往储藏有较丰富的地下水,地层渗透性较 大,涌水量大,排降水施工难度大。隧道开挖施工时,易出现渗 漏、透水、涌水、突涌等不良地质现象。透水量大时,甚至可能 庵没隧道。 4)由于盾构机刀具对软硬岩的适应能力不同,同一断面软 硬不均的地层施工中易造成力具偏磨、卡壳,盾构姿态难以控 制,刀具损坏严重且更换困难。 4.0.3不良地质体所具有的地球物理参数特征是地球物理探测 方法的前提,应根据探测对象的物性差异选择合适的探测方法 微动探测法主要基于弹性波速度、波阻抗差异;跨孔弹性波层析 成像法主要基于速度差异;跨孔电阻率层析成像法主要基于电阻 率特征差异;跨孔电磁波层析成像法主要基于电磁波吸收系数 (计算公式见附录B.2)差异。 岩溶无充填物时,地球物理特征参数相对复杂,需要根据具 体的工程情况和水文地质条件分析处理
4.0.3不良地质体所具有的地球物理参数特征是地球物理探测 方法的前提,应根据探测对象的物性差异选择合适的探测方法。 微动探测法主要基于弹性波速度、波阻抗差异;跨孔弹性波层析 成像法主要基于速度差异:跨孔电阻率层析成像法主要基于电阻 率特征差异;跨孔电磁波层析成像法主要基于电磁波吸收系数 计算公式见附录B.2)差异。 岩溶无充填物时,地球物理特征参数相对复杂,需要根据具 体的工程情况和水文地质条件分析处理
5不良地质体地球物理探测方法
(不小于12道),CMP点间隔不大于1m;宽震源频带,主频在 300一1500Hz为宜。 5.1.3本条规定了不良地质体探测可供选择的探测方法。每种 探测方法都有自已的适用条件和适用范围,针对性地选择探测方 法,应依据本条所述的注意因素,选择合适的物探方法进行探
5.1.3本条规定了不良地质体探测可供选择的探测方法。每禾
探测方法都有自已的适用条件和适用范围,针对性地选择探测方 法,应依据本条所述的注意因素,选择合适的物探方法进行探 查,可以取得事半功倍的效果。微动探测法作为一种无损探测方 法,特别适合在城市复杂场地条件开展作业,一般为主要的探查 方法,适用于孤石、块石、滚石,岩溶,岩脉,破碎带,软硬复 合地层等的探查;各类跨孔层析成像方法也可用于探查孤石、块 石、滚石,岩溶,岩脉,破碎带,软硬复合地层等不良地质体, 宜根据安全、效率、经济的原则选择使用。 破碎带推荐的探测方法有微动探测法,跨孔电磁波层析成 像法,
5.1.4当探测任务简单或工作量较小时,工作程序可以简化;
5.1.4当探测任务简单或工作量较小时,工作程序可
5.1.4当探测任务简单或工作量较小时,工作程序可以简化; 工程地质条件复杂时,需密切配合施工方,做好地质情况跟踪, 适时对施工方提出预警与建议,动态指导施工。
2跨孔层析成像方法的一般规定
5.2.1跨孔弹性波层析成像可用PVC、金属套管;跨孔电磁波 层析成像使用PVC管;跨孔电阻率层析成像需要使用带孔的 PVC管
5.2.1跨孔弹性波层析成像可用PVC、金属套管;跨孔电磁波 层析成像使用PVC管;跨孔电阻率层析成像需要使用带孔的 PVC管。 5.2.22跨孔层析成像共激发点(定点发射)扇形扫描观测 系统如图1所示。对孔间及自然临空面所构成的区域进行跨孔层 析成像时,宜采用扇形扫描方式。 4射线宜分布均匀,交叉角度不宜过小,扇形扫描的最大 角度以不产生明显断面外绕射为原则,一般按45角的扇形扫描 开展工作,效果较好。一般情况下,射线角度大于60°的记录道 应做屏蔽处理。 点距应根据探测精度和方法特点确定,扇形扫描观测时发射 点距不宜大于10m,并且每一个孔内的发射点应不少于5个,接 收点距不宜大于1m。当发射点间距大于接收点间距时,应采用 两孔互换观测系统。两孔互换有利于数据的检查,起到互相校正 的作用,并能及时发现异常数据,进行现场判断。 在实际工作中,观测系统严格满足层析成像理论的很少,一 般是在两孔间进行层析成像
图1跨孔层析成像观测系统
5.2.33测试前应检查电火花激发头和检波器(串)
.33测试前应检查电火花激发头和检波器()(发射大
线和接收天线)连接电缆上的深度标记是否牢固,对滑动的标记 进行归位和标定。测量时电火花激发头和检波器(串)(天线) 底部应悬挂适当质量的重锤使电缆在钻孔中保持铅直。激发点宜 自下而上移动
5.3.2台阵中各拾振器之间的间距与探测精度有关,一般间距 越小,可探测精度越高,反之则越低;可探测精度与场地地层剪 切波速度、台阵类型、处理算法等有关系。 应根据反映目标体的最大理深的最小频率值,选择合适的有 效记录时间。有效记录时间指微动记录中采用一定算法剔除强震 动或异常干扰区段后,筛选出的有效时间窗口累计长度,一般不 宜少于5min
效记录时间。有效记录时间指微动记录中采用一定算法剔除强震 动或异常干扰区段后,筛选出的有效时间窗口累计长度,一般不 宜少于5min。 5.3.3采用物探方法取得的物理场参数异常变化进行地质属性 解释是探测目的,探测资料解释宜遵循从已知到未知,先易后 难,点面结合的指导原则。在已知钻孔特别是已经揭露不良地质 体的初详勘钻孔进行微动测试,取得基本参数,对于微动剖面的 解释有益。 5.3.4一致性测试时应将全部仪器集中放置到地面条件相同的 位置处,同步记录不应少于10min,计算各台仪器的功率谱之
5.3.3采用物探方法取得的物理场参数异常变化进行地质属性
采用物探方法取得的物理场参数异常变化进行地质属性
解释是探测目的,探测资料解释宜遵循从已知到未知,先易后 难,点面结合的指导原则。在已知钻孔特别是已经揭露不良地质 体的初详勘钻孔进行微动测试,取得基本参数,对于微动剖面的 解释有益
位置处,同步记录不应少于10min,计算各台仪器的功率谱之 比、相干系数和相位差,对仪器的一致性做出评价。在有效频段 范围,相干系数一致性应优于95%,相位差宜小于5°
位置处,同步记录不应少于10min,计算各台仪器的功率谱之 比、相干系数和相位差,对仪器的一致性做出评价。在有效频段 范围,相干系数一致性应优于95%,相位差宜小于5°。 5.3.5直线形排列有方向依赖性,不建议使用。建议采用圆形 台阵,圆形台阵能顾及各个方向来的振动信号。场地条件受限制 时宜灵活采用工形台阵、L形台阵、土字形台阵、U形台阵
台阵,圆形台阵能顾及各个方向来的振动信号。场地条件受限制 时,宜灵活采用T形台阵、L形台阵、十字形台阵、U形台阵 等,台阵尽量避免对称布设。一般而言,拾振器布设越多,边长 越多,提取的频散曲线越准确;采用6台拾振器圆形台阵(圆心 一台,圆周均匀分布5台)是较为经济合理的方式。
台阵的儿何排列与处理方法关联性强,一维直线排列主要利 用沿排列方向传播的地震噪音能量,二维排列能更有效地利用来 自不同方向随机噪音震动信号,是微动探测的主要观测方式。
5.3.6微动信号的振幅和形态随时空变化而发生变化,但在
定时空范围内具有统计稳定性,可用时间和空间上的平稳随机过 程描述。微动探测以平面波理论为基础,现场测试时应了解测区 的地球物理条件、测点附近的震源情况,若存在震源来自城市高 架桥车辆和运行中的地铁信号时,应寻找合适的测试时间
5.3.7有线仪器通过电缆连接各拾振器同步采集信号,无线仪
器一般通过GPS授时功能实现各采集系统的同步信号采集。 5.3.9拾振器避免直接放置于下水道、地下通讯缆线通道等的 井盖上。
5.3.10应避免在恶劣的天气条件下采集信号,如:刮风、下大
采集设备开始采集时,避免人员在拾振器旁走动。 当信噪比较低时,可延长信号采集时间,或隔日重新采集。
5.3.121微动处理系统所需测点信息应与外业原始
一致,是指室内微动处理系统中录入测点信息时,按照附录A 中的现场记录表进行真实录入,不能进行删减、修改。尤其是对 于测点编号,台阵类型,台阵半径,采集的开始、结束时间,不 能有任何错误和误差存在。对于外业的环境描述也应尽可能的详 尽,使用专业术语,利于后期的地质解释。 2计算采集数据的信号与噪音的比例(信噪比),信噪比指 相干信号与不相干信号功率谱的比值。信噪比的公式如下式:
式中的coh为两个信号的相干函数。 存在下列缺陷之一者为不合格记录:
1)记录编号或主要内容与班报不符; 2)存在持续强震动干扰的记录; 3)所需频段范围信噪比不符合要求。
深圳等地的隧道施工的工程实践及施工单位的反馈情况,盾构掘 进安全性划分为安全区、警示区、危险区是合理的,对盾构施工 有较好的指导作用
5.4.5使用电火花震源时,应采取如井液盐化等措施,使触发 时间尽量一致。激发孔内注入清水是为了增加耦合作用,若孔内 无法贮水,应采取三分量检波器,采取推靠装置使检波器紧贴 孔壁。
5.4.6层析成像的数据处理过程可简单表述为:根据地质资料
5.4.6层析成像的数据处理过程可简单表述为:根据块
假定初始速度模型,进行射线追踪,计算出弹性波理论走时(参 见本规程附录B.3),根据理论值与观测值之间的线性方程,反 演速度结构,修改速度模型,重复上述过程,直到获得满意的 结果。 层析成像处理步骤一般为:①原始数据载入;②读取波形旅 行时,形成观测文件;③数据核查,观测数据平滑;④速度分布 分析。 因涉及到非线性方程的求解,观测数据的有限和离散性,并 可能存在误差,满足一定收敛准则的解有多个,要获得最接近实 际的解,要求有比较准确的初始速度模型。在实际应用中可以根 据拾取的观测走时和已知的工程地质资料,分析反演区域的速度 分布情况,建立速度模型。另外,由于越是分辨率低的算法稳定 性越好,要求输入的初始信息越少,计算成本越低,因此可利用 分辨率低而稳定性好的算法为分辨率高的算法提供比较准确的初 始速度模型。 由于成像介质的非均匀性,使得弹性波在地下沿弯曲路径行 进,这时应考虑射线弯曲现象。跨孔弹性波层析成像有直射线和 弯曲射线追踪,当介质近似均匀,速度差异小于15%时,直射 线方法可以给出较好的近似结果,但实际应用中由于介质的高度 不均匀性,如完整围岩与断裂破碎带、溶洞等的速度差异可超过 50%,这时必须考虑弯曲射线追踪法。目前在复杂介质条件下的 跨孔弹性波层析成像中,应用最多的射线追踪方法是波前法和最 短路径法。 射线追踪归纳起来分为两大类:一类是初值问题射线追踪 (如解析法、打靶法等),另一类是边值问题射线追踪(如弯曲 法、扰动法等)。在跨孔弹性波层析成像中,首先把初始模型离 敦化,然后计算震源到每个网格节点的走时,选取到接收点具有 最小走时的路径作为弹性波射线路径,求出所有震源和接收点对 的最小走时和射线路径后,完成射线追踪
5.4.7波速与岩体地质性状关系较为密切,一般而言,致密完 整的岩体弹性波波速高,而完整性差或破碎岩体波速较低。不同
5.4.7波速与岩体地质性状关系较为密切,一般而言,
5.4.7波速与岩体地质性状关系较为密切,一般而言,致密完 整的岩体弹性波波速高,而完整性差或破碎岩体波速较低。不同 的地质条件和地质现象,形成的图像(异常体)特征不同,根据 波速分布图像可以分析岩类和岩体结构等;对波速异常体,应结 合地质、勘探(钻孔、平洞等)资料,进行综合推断分析,
5.5跨孔电磁波层析成像法
5.5.3工作前,应进行多个频率水平同步测量试验,选择测度 数据大部分不大于110dB时的最高的频率值作为工作频率,目 的是提高分辨率。 电磁波吸收系数随着频率的增高,介质的吸收系数变大,透 射距离因之变小,在孔距大或周边介质的吸收系数较高时校内绿化工程、校内道路及排水工程、标准运动场工程、室外水电安装工程、校内园林景观工程施工方案,宜选 用较低的工作频率。探测目标体规模较小时,宜选用较高的工作 频率。选择的原则是在有效穿透的前提下确保最高分辨率,同时 避免产生绕射现象。 当相邻有多组剖面进行层析成像时,宜采用相同的频段进行 测试,相同频段进行测试的数据才能更好地进行一致性分析,有 利于解释
5.5.5数据的处理主要是保证测试数据的有效性与
5.5.6成果资料的解释图件应美观、协调一致,符合图件制作 的基本要求
.6.4在设计试验时应采取不同极距对同一目标进行重复观测, 并选择最佳极距。极距小,观测的精度相对较高,但观测深度较 我;反之极距大,则精度小,深度大。极距的选择应根据任务要 求而定。 在孔内布置电极时,应使用绝缘胶布包裹联接线头,避免
短路。 通过选择不同装置类型、不同的电极距、电极总数、排列长 度,隔离系数、供电模式等试验,了解仪器试验工作参数。通过 选择合适的供电电流,可以获得合理的信噪比,确保被探测目标 体所产生异常的可靠性。 当总电极数与电极距确定以后,同一断面还应选用多种装置 进行测量,可以了解不同装置对同一目标体不同的异常反应程 度,并减少仅用一种装置类型测量所造成的多解性或不确定性 通过不同的电极距所测得的电位差,了解现场的岩土体的导电性 及传导电流的分布规律,通过试验了解现场工作条件、干扰背 景,确定仪器供电极的电流、电压、电极距、滤波的选择。电极 距选择一般等于点距。三极或双向三极测深的OC应位于MN中 垂线上,应使OC大于最大OA或OB的5倍;当C极与装置方 向一致时,OC应大于20倍的OA或OB,以保证C极对测量视 电阻率的影响小于2%。设计观测的最底层对应的供电电极距必 须大于要求探测深度的3倍。(OA为测量点O的正向供电电极 距,OB为测量点O的负向供电电极距,OC为测量点O的无穷 远供电极距,MN为测量电极距)。 电极电缆长度标记相对误差公式见附录B.1。
6.0.2遇到不良地质体应及时停钻,丈量余尺,记录孔深;穿 越过不良地质体时也应停钻丈量余尺,记录孔深。 6.0.3由于盾构区间的探测异常验证钻孔布置在隧道洞身范围 内,钻孔封孔质量的好坏直接影响到今后盾构机的掘进施工。因 此,封孔时技术人员应现场把关,严格要求。如果遇到溶洞,需 要采取有效的封孔技术处理
7.0.5本条规定了城市轨道交通不良地质体探测,在工作完成 后应编写成果报告及有关要求,特别强调:中间成果应经校核后 方可在现场交付使用厂房砼主体施工组织设计模块,但应说明其使用条件。探测成果报告应经 校核和审核批准后才能提交,并及时归档。探测成果报告要包括 探测成果验证
责任编辑:李新文 封面设计:刘丽 责任校对:林锦春