[發明專利]鉆孔結合微動探測的地鐵工程地勘新方法

在審

• 申請號: 201910317256.8
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110031893A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 孟慶明;王成;陳曦微;陳旭;王國義;房師濤;鄭懿;郭柏里;梁居祥;代永文;葉至盛;汪愛鴻;賈丁;蔣蔚;陳立炯;張文;賀蕾銘;黃駿;靳山;文多祥;從會濤;芮庚豪;吳政隆
• 申請（專利權）人: 中國電建集團鐵路建設有限公司
• 主分類號: G01V1/18
• 分類號: G01V1/18;G01V1/24
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 錢成岑

本發明公開了鉆孔結合微動探測的地鐵工程地勘新方法，地勘方法包含三個階段：初勘階段、詳勘階段和補勘階段；微動探測采用圓形7節點交互式微動數據采集單元，圓形7節點交互式微動數據采集單元包括7個地震記錄儀組成的臺陣，其中6個地震記錄儀均布在同一個虛擬圓的圓周上，1個地震記錄儀設置在虛擬圓的圓心處。本發明的效果是：本發明提供的鉆孔結合微動探測的新型地勘方法解決了傳統地勘方法面臨的諸如地質盲區過大，測點布點受限，環境問題突出等一系列問題。能獲取測區內的連續的高精度橫波(S波)速度剖面，地質信息更加豐富準確。同時還提高了地勘效率，節約了施工成本。

技術領域

本發明涉及一種鉆孔結合微動探測的地鐵工程地勘新方法。

背景技術

地鐵屬于地下公共設施建設范疇，隨著軌道交通線網的加密，地鐵建設區域的情況越來越復雜，施工難度越來越大。一方面，在地鐵盾構施工過程中常常會遇到溶洞，孤石，斷裂帶等特殊地質構造，在包含上述特殊構造的復雜地層中進行地鐵盾構施工，不僅施工難度大，而且工程風險極高；另一方面，錯綜復雜的城市地下管網也是困擾盾構施工的一大難題。要解決以上兩方面問題，必須通過前期地勘獲取盾構設計區間的詳細地質信息，確定不良地質體的位置及地下管網的分布情況，進而提前采取相應措施，降低施工風險。因此，在城市地鐵施工過程中，地質勘察是十分重要的環節，它直接關系到整個工程的進度和質量，是保證地鐵施工安全的重要因素之一。

目前，城市地鐵建設工程通常采用地質鉆孔配合傳統地球物理方法，如地質雷達、電阻率法等來進行地勘。根據實際工程需求，首先選擇50～100m的間距進行鉆孔取芯，通過分析巖樣來獲取鉆孔點位下方的地層結構信息，然后加密鉆孔，進行詳勘。詳勘間距通常10～20m。對于地下存在管線以及淺層人工構筑物的情況則利用地質雷達等來進行單點探測。隨著目前城市建設的飛速發展，各種新問題的出現，僅僅局限于傳統地勘方法已經很難適應當前城市地鐵建設工程的需求，缺陷和不足暴露明顯：

1.受場地條件限制嚴重：地鐵盾構區間上方經常是交通繁忙的城市主干道，在此類干道上通常不允許采取破壞性手段進行地質勘察。

2.地質盲區過大：由于施工條件以及費用等方面的限制，地質鉆孔的間距通常為50-100m，在孔與孔之間實際上都是地質盲區，只能依靠左右兩孔的信息進行推測，精度難以保證，很可能產生較大誤差，為施工帶來風險。

3.具有破壞性，不夠環保：地質鉆孔的鉆探深度至少在10米以上，會對城市路面造成破壞，同時也有可能損壞地下既有管線，由此導致的斷水、斷電、管道泄漏，甚至燃氣爆炸等事故會對居民生活質量和社會安全問題造成嚴重影響；另外，鉆機持續作業還會帶來噪聲污染，揚塵等一系列問題。

4.地質雷達、電阻率法等常規地球物理勘探手段具有探深不足，抗干擾能力差，易出現數據失真、探測精度不夠等問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種鉆孔結合微動探測的地鐵工程地勘新方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

鉆孔結合微動探測的地鐵工程地勘新方法，地勘方法包含三個階段：初勘階段、詳勘階段和補勘階段；

微動探測采用圓形7節點交互式微動數據采集單元，圓形7節點交互式微動數據采集單元包括7個地震記錄儀組成的臺陣，其中6個地震記錄儀均布在同一個虛擬圓的圓周上，1個地震記錄儀設置在虛擬圓的圓心處。

作為優選方式，從任意方向看，測點間距不應小于目標頻段中最短波長的一半，以減小波數域的混頻誤差。

作為優選方式，測點間距的最大間距取5～6倍的目標頻段的最大波長。