RDscan应用声频地震波散射成像技术,主要用于城市道路、地铁、场地的工程地质勘查、工程病害诊断和工程治理效果评价等领域。包括地下空洞,注浆效果,孤石,暗浜等探测。

探测深度20-50米,是地铁开挖所致道路脱空、路面塌陷的探测工作和注浆效果评价的首选方法。 配置的拖曳式检波器串免插拔,不损坏地面,不中断交通。主机宜可承担超前预报工作。

50m探测深度

24位 A/D数模转换

24/32采集通道

16hz-20khz频带宽度

最小采样率6 μs

10cm最小不均匀介质预报尺度

走航式探测,配合拖曳式检波器串

技术背景

随着城市的发展,道路、地铁以及地下结构等工程建设迅猛发展,道路塌陷等次生灾害频繁发生。工程地质勘查、工程灾害诊断等服务需求益日激增,需要探测的深度由3m增加到60m。

- 反射地震的探勘深度大,适合探测层状介质,不适合工程所研究的不均匀介质;

- 电法勘探分辨率低,并且难以适应城市道路与交通的严酷环境。

- 地质雷达的分辨率虽然很高,但是探测深度浅。

技术类型 频率Hz 波长m 分辨率m 探测深度m
反射地震 50-100 10-20 5-10 100-200
地质雷达 100M 1.2 0.6 8
400M 0.3 0.15 4
RDscan 1K-4K 0.25-1 0.13-0.5 50

分辨率相当于400M雷达
探测深度则是它的10倍
抗干扰性强,不需中断交通 拖缆接收,不破损路面

工程案例:

典型案例索引

1.某地管线漏水导致地下脱空的探测

2.某引水管道探测

3.地铁勘查和验收阶段的地下空洞探测

4.道路病害原因探测

5.甜水园地铁14号线注浆效果探测

6.塌陷隐患探测

7.岩溶探测

8.暗浜/软弱地层探测

9.孤石/卵石/基岩突出探测

10.场地精细探测浅层地震应用TDIS2800、3800震源

典型案例:

1.某地管线漏水导致地下脱空的探测

某地已发生局部道路塌陷,现对整段路进行脱空区的排查,为后期处置提供科学依据。本次精细勘察主要查明指定区域内的道路脱空的位置和规模。该地区沿海,地层分为四层:
1、人工填土层:建筑垃圾等,松散,厚度0.50~2.50m。
2、第Ⅰ陆相层:粘土,底部呈流塑状态,厚度为0.70~2.70m。
3、第Ⅰ海相层:淤泥质粉质夹大量粉土薄层,流塑,厚度为3.30~6.60m。
4、第Ⅱ陆相层:河床~河漫滩相沉积主要由粉质粘土组成,软可塑,厚度为1.30~5.80m。

验证

里程633m处(上图中黑框位置),此点位置在波速图像中低波速区接近地表,在偏移图像中有低阻抗界面。经验证,在此点下50cm处就挖到淤泥,验证成功。

视频

2.某引水管道探测

某地地下有直径约1.6m的引水管道,由于施工时间久远,不清楚具体位置、具体深度和走向。

测线布置

RDscan系统配合冲击震源

地层波速图(上)和地质偏移图(下)

波速图像中低速区异常点不一定都是引水管道所在位置,但是引水管道一定就在其中。 偏移图像中引水管道上界面波阻抗高变低,蓝色界面;下界面波阻抗低变高,红色界面,两界面之间为低阻区。 有此特征的低波速异常区,应为引水管道 的位置。 根据5条测线的低速异常点连出管线的走向。

3.地铁勘查和验收阶段的地下空洞探测

北京新建地铁施工后空洞及不密实带探测

图1.现场探测照片

图2.空洞的识别应用波速图像

某高速所在湿性黄土地区地面塌陷探测

图3. 高速上现场探测照片

图4. 筛状图显示涵洞和脱空区位置

4.路面开裂原因调查

某高速公路2011年1月完成加宽改扩建通车,双向八车道。2014年定期检测发现主线局部出现了路面裂缝,裂缝主要为纵裂,开裂位置在扩宽路幅的第4车道内。2015年对部分路面裂缝路段加铺了沥青。当前可见明显裂隙。检测目的查清裂缝的成因和发展趋势,为工程处治提供依据依据。道路结构、开裂位置与测线布置及现场探测照片见下图。

测线布置

共布置五条测线垂直于道路走向。每条长18m,探测深度10m。

勘探结果

新旧两路基结构横向变化明显,界面不连续。在新扩宽的半幅内,埋深1-2m的范围内存在低速层,表明路基结构变得疏松,充水,这是导致路面开裂的内在原因,是治理的主要对象。

5.甜水园地铁14号线注浆效果探测

深蓝色区域(画边框)的是需要补浆加固的位置。

图5. 地表注浆效果评价图脱空区(深蓝色)与注浆体(橙色)分布

图6. 隧道向上注浆效果评价图脱空区(深蓝色)与注浆体(红色)分布

6.上海城市塌陷隐患监控排查

探测目的

上海地下空间的开发以及过度使用地下水、暗滨暗塘等诸多原因,导致了地面不均匀沉降、龟裂、变形和塌陷情况严重。为对商业繁华地段进行塌陷隐患的排查和监控。

图7.探测成果及验证

图8.某路口速度剖面及管网漏水情况

7.岩溶探测

地铁线路勘察--溶洞探测

图9.高速区里面的低速区(画圈位置)为岩溶--溶蚀型拱状洞穴

分层管道形岩溶钻孔验证-白色为钻孔岩溶 蓝色为探测岩溶

图11.裂隙性洞穴

8.地铁线路勘察--暗滨/暗渠探测

某城市地铁建设中,线路位置疑有暗浜,唯恐施工过程中引起坍方,需要探查暗浜的位置,以便预先采取处理措施。

图12.侧线位置和采集现场照片

剖面内有两个明显的低速区,可能与暗浜有关。分别位于里程60-90m、130-140m,深度10m。波速约为660m/s左右,土质松软,推测为以淤泥、细砂为主的暗浜沉积。

这一勘探结果得到了钻探的验证。

9.地铁线路勘察—孤石探测

10.场地精细探测浅层地震应用TDIS2800、3800震源

·岩溶,空洞,采空区,孤石,暗浜(bang),沼气地层等工程病害精细探测;
·反射/散射信号的强度与入射波激励强度成正比,增加震源能量是准确探测的保障。

西宁市道路暗渠探测


散射地震