站东小区地质雷达探测报告

1、地铁1#线站东小区地质雷达探测报告成都畅达通地下工程科技发展有限公司2008年9月目录一任务目的1二. 探测工作量1三. 技术规范、规程3四. 场地工程地质概况3五. 探测方法及原理3七野外工作方法及数据处理4八探测成果5九存在问题及建议8地铁1#线站东小区地质雷达探测报告一任务目的成都地区砂卵石地层，卵石含量较大，多水。七月，成都进入降雨多发季，成都前后遭遇了几场局地强降雨，使成都地铁一号线施工受到了重大打击。在盾构已经穿越的站东小区出现了两次较大的塌陷，并且小区居民反映，房屋附近很多地方已经变形。为了强力配合上海隧道股份有限公司的抢险工作，我公司分三次派出了探测小组对站东小区内及附近进行了

2、雷达探测，目的如下： 了解小区内（包括有条件的房屋）混凝土下部是否因为盾构施工存在空洞、不密实区域，是否存在有安全隐患的区域；并推测其大小及位置。 探测站东小区外附近的房屋、广场、公路下面是否因为地铁施工形成的空洞、不密实区域；并推测其大小及位置。 经过上海隧道股份近两个月的抢险补救，塌陷周围都已进行灌浆加固。再次用雷达探测了解小区内及附近灌浆加固的效果，是否仍然存在安全隐患，并对三次探测成果进行对比分析，以便进行进一步的处理。二. 探测工作量本工区雷达探测外业工作时间为：2008年7月21日、7月22日、7月31日、9月11日，分四次完成所有测线的探测工作，完成地质雷达测线共计39条、测线长

3、度941m。详见工作量统计表；测线布置详情见雷达测线布置图。表1 雷达探测工作量统计表序号测线编号测线长度（m）完成批次备注1A51楼梯口2A12513A1151坍塌位置4A1112015B112116C2217C11418C111419D8110D117111D1110112E30113E1461车棚14F122房屋内15F1132房屋内16G28217H47318H1253有供水管19H1123320H111373平行于下水道21I47322I147323I1124324J24325J12132612042722542832042943143051943162943272043383243

4、491543510104二栋二单元楼梯口3611124371225438135643914424合计941m三. 技术规范、规程本次雷达探测执行岩土工程勘察规范（GB50021-2001）四. 场地工程地质概况地铁一号线所穿越的站东小区及周边地形平坦，毗邻火车北站，多小区及公共设施。根据现场钻探揭露，场区砂卵石地层透水性好。五. 探测方法及原理地质雷达是物探勘察高精度方法之一。地质雷达（Ground Penetrating Radar，简称GPR）依据电磁波脉冲在地下传播的原理进行工作。发射天线将高频（106109Hz或更高）的电磁波以宽带短脉冲形式送入地下，被地下介质（或埋藏物）反射，然后由

5、接收天线接收（如图1所示）。根据电磁波理论，当雷达脉冲在地下传播过程中，遇到不同电性介质交界面时，由于上下介质的电磁性质不同而产生反射和折射。 地质雷达主要利用宽带高频时域电磁脉冲波的反射探测目的体。由公式 雷达根据测得的雷达波走时，自动求出反射物的深度z和范围。图1 地质雷达的测试原理及其探测方法四次地质雷达探测采用瑞典生产的RAMAC/GPR型探地雷达系统，前三次探测采用了500M屏蔽天线，探测深度可达2m左右；第四次探测采用100M天线，探测深度可达15m，并可对前三次探测进行补充。探测场区测线布置见成果图，由于500M天线探测深度很小，2米以下的地层情况我们无法了解；而100M天线体积

6、又较大，在探测过程中受到地物及房屋构造的影响，测线不能覆盖更多的地方，而且第四次100M天线探测时测线与前三次的布置有一些变化，但总的说来不会影响探测效果。七野外工作方法及数据处理1、野外工作方法根据甲方与我公司所交涉的探测方案，并根据实际情况，由我公司人员先在场地内定好测线起点位置和终点位置，然后根据定好的测线测量。为了更好地选取合适的雷达探测参数，在正式开展外业工作前，我们在同一条剖面上进行了多次方法试验对比。野外测量数据现场传输到计算机进行初步处理，作出初步的推断解释，对异常点及突变点进行重复测量，以确保数据真实可靠。2、数据处理采用的是中国矿业大学（北京）研发的GR雷达处理分析系统，进

7、行数据处理。雷达数据的采集是分析解释的基础，数据处理则是提高信噪比，将异常突出化的过程。将野外采集的地质雷达数据传输至计算机中，应用配套的地质雷达处理软件进行处理。首先进行预处理，即定标点的编辑、文件头参数设定及距离均一化。进行定标点的编辑主要是将漏打的定标点补上，多余的删除，使地面所标桩号与雷达图像上的定标点对应起来，在此基础上编辑文件头，设定适当的参数，并进行距离均一化。经过预处理后，还要进行一系列的数字化信号处理，通常的信号分析处理模块有：振幅谱分析、功率谱分析、相位谱分析、滑动平均谱分析、二维谱分析；常规信号处理模块有：漂移去除、零线设定、背景去噪、增益、谱值平衡、一维滤波、二维滤波、

8、希尔伯特变换、反褶积、小波变换；运算模块有：道间平衡加强、滑动平均、文件叠加、文件拼接、混波处理、单道漂移去除、数学运算、积分运算、微分运算；图形编辑模块有：图形的放大、缩小、压缩、截取等。经过上述数字信号处理后，可以有效地压制干扰信号的能量，提高雷达信号的信噪比，使雷达图象更易于识别地质信息，清晰的反映地质现象，从而提供更准确的解释结果。最终得到各测线的成果图，以此对小区内地下地基情况进行分析评价工作。八探测成果1、前三次探测成果在前三次雷达探测中，我公司使用天线为500M天线，由于探测深度局限，不能得到深部信息。在这三次探测中，先后确立了大小20处异常，见附图一。表2 雷达探测成果统计表（

9、一）异常编号探测情况1#混凝土（22cm）下部不密实，局部有空洞，易渗水，遇强降雨仍可能有塌方的危险。2#该异常区域实为上次塌方注浆的相关区域，从图中可以看出，注浆范围未完全覆盖存在隐患的区域，特别是靠车棚一侧，仍可能存在空洞。建议将车棚一层追加注浆。3#小范围混凝土下面不密实，对房屋影响不大。4#左线影响区域，存在安全隐患，建议在该处进行钻孔验证，以便进一步的处理。5#混凝土下部不密实，但对地铁影响不大。6#该测区有地下不密实情况，局部可能存在空洞，可能存在安全隐患，建议适当加固。7#混凝土下部小范围不密实，但对地铁和房屋影响不大。8#由于探测条件的限制，我们在该区域的测线布置未能加密，测线

10、长度也比较短，这三个异常区域可能都是21日发现的塌方体影响区域，建议对该区域进行进一步探测（钻探+物探），进而更有力地进行下一步隐患处理和事故的解决。11#、12#异常由于测线覆盖范围局限，异常范围大小延伸情况有待查清。9#混凝土下部50cm以下不密实，较松散，但对建造物影响不大。10#12#混凝土下部有空洞，由于空间限制，测线过少，不能确定异常的范围。13#20#异常范围较小。由于探测前已对部分区域注浆，这使得地下物性差异有较大偏差，这些异常本身对周围房屋没有大的影响，情况较站东小区要好。2、第四次探测成果本次雷达探测中，我公司使用天线为100M天线，探测深度可达1520m，但由于100M天

11、线自身体积大，很多测线不能与前三次探测完全一致；本次探测共确定异常4处。由于探测之前上海隧道股份已经投入了大量人力物力对站东小区内坍塌及危险地段进行了灌浆、加固等处理，本次所确定的异常少（附图二）。详见下表：表3 雷达探测异常统计表（二）异常编号探测情况a塌方位置下部3.37.4m范围仍然有部分土体较疏松，b4#、5#、6#三条测线相交位置亦存在异常，深度不超过4米，对房屋、地铁影响不大。c位于盾构左线正上方，3.46.5m深度范围土体松散，对房屋有一定影响。d该异常较明显，深度从混凝土下一直到8米左右的深度，位于2栋2单元楼梯口处，根据推测，异常可能延伸至房屋下面。 本次探测的重点地段之一为

12、站东小区二栋二单元的楼梯出口处，雷达图像如图2，从图中可以看出，混凝土下部信号较弱，推测为空洞；深部同相轴连续性较差，推测地层由于地铁施工受到扰动而变得疏松。图2 10#测线雷达图像3、加固效果（1）A11#测线部分雷达图像如图3所示，该测线经过坍塌位置，雷达探测异常比我们肉眼看到的坍塌范围要大，显然坍塌周围一定范围都存在安全隐患，而且还有向房屋延伸的可能。通过灌浆加固（图4），我们第四次探测测线与前次一致，雷达图像显示，同相轴连续性较好，表明在坍塌位置灌浆加固的效果较好（不包括房屋里面，100M天线无法进入屋内进行探测）。图3 加固前A11#测线雷达图像（部分）图4 加固后1#测线同位置雷达图像（部分）（2）当然，有的区域在加固前后探测结果没有明显的改善，如第一次探测所布置的C#测线（图5）与第四次探测所布置的4#测线（图6）中部都有异常，同相轴连续性较差，可以判断这里没有进行加固处理。图5 C#测线雷达图像图6 4#测线雷达图像（3）本次探测14#测线，离地铁隧道轴线较远，受到地铁施工影响较小。雷达图像见图7，同相轴较连续，地层条件较好。图7 14#测线雷达图像九存在问题及建议（1）四次雷达探测的时间紧，准备仓促，现场都是以肉眼和地形图进行测线定位。因此，