横琴马骝洲隧道中地震散射技术孤石勘查效果评价.docx

《横琴马骝洲隧道中地震散射技术孤石勘查效果评价.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《横琴马骝洲隧道中地震散射技术孤石勘查效果评价.docx（6页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、横琴马骚洲隧道中地震散射技术孤石勘查效果评价马疆洲隧道为横琴岛的第三条交通通道，穿越马骆洲水道。隧道长约600m,直径约15mo前期的工程地质勘探揭露，在区内分布有第四纪松散沉积物（Q4）及中生代燕山期风化花岗岩（Y52-3）。从上至下为海陆交互相、海相沉积的淤泥（局部富集贝壳碎屑）、淤泥质土、粘土、中粗砂层（Q4mc）、花岗岩残积土（Q4e1）和下伏的全风化、强风化、中风化花岗岩（52-3）。由于花岗岩风化极不均匀，残留有柱状与球状孤石。为查清隧道通过地段的地层、基岩及孤石的分布，本文采用地震散射勘探技术进行水上地震勘探，并对勘探结果进行钻探验证及爆破处理。2地震散射技术勘探结果2.1地震散

2、射技术原理本次马疆洲隧道海上勘探采用SSP地震散射技术，它是在地震反射基础上发展起来的新技术。它建立在非均匀地质模型基础上，综合利用反射与散射地震数据，对地质结构进行精细成像。适合任何复杂的地质条件。地震散射技术最突出优点就是能同时提供地质界面图像和岩土波速分布图像。后者反映介质的力学性状，可作为对判断岩土介质属性和工程类别的可靠依据。根据波速图像中的高速异常解释孤石、注浆体，低速异常解释岩溶、空洞的分布。水上地震散射勘探使用电火花震源激发地震波，地震波向地下传播遇到地层界面与孤石等波速异常体时，产生反射与散射波。通过在水面布置的检波器电缆接收反射与散射波，经处理确定地质结构、孤石的位置与形态

3、。地震散射勘探采用小排列接收系统，排列的长度为勘探深度的1/3-1/2,目的是提高对地质结构横向变化的分辨率。该技术的特点是分辨率高，适用性广，包括均匀地层与变化剧烈的复杂地质结构与孤立体。同时提供地质界面与岩土波速两类物理量的分布图像，便于综合解释。波速可作为判断岩土介质力学特性的依据，对岩溶、孤石、注浆体、采空区等疑难地质对象的识别提供依据。本次勘探中是通过高速异常识别孤石的位置。数据采集方式如下图示意。2. 2地震散射技术勘探结果工程地质勘察中发现隧道穿越的地层中有隐伏孤石，但是限于勘察钻孔的密度，无法对孤石的分布做出具体判断。为消除孤石对盾构施工的影响，上海隧道工程有限公司马骆洲隧道项

4、目部，委托广东明源勘测设计有限公司采用地震散射勘探技术对水下隐伏孤石进行了地震勘探，以查清隧道通过地段的地层、基岩及孤石的分布。现场地震勘探从2015年7月20日开始，到8月30日结束。图2隧道工程位置地震勘探区长300m,宽60m。沿隧道轴向测线间距2m,线内炮点距1m,施工10040炮，炮点形成2mXIm网格。勘探区内松散地层的波速在1400ms左右;全风化花岗岩波速在1400-1800ms范围，强风化岩波速介于1800-2400ms之间，超过2400ms的岩体为中等风化岩。孤石的波速界限定为2400ms,它的强度与中等风化岩相近。勘探结果表明，测区内大多数地段基岩的高程在-4Om到-38

5、m左右。隧道的最大埋深的高程为-34m。勘探报告中将高程在33m以上的高速岩体统称为孤石,包括基岩突起和风化残留岩体。地震勘探发现67处孤石，其中在隧道范围内的有25处，参数位置列于表1中。表中给出了孤石的编号、相对坐标以及与隧道的关系。表1孤石位置参数表序号孤石编号局部坐标位置EK2+W-E116687.9左隧道236777.8左隧道3558817.8左隧道4670012左隧道5856217.5左隧道61066512左隧道7116095左隧道8126256.6左隧道91364116左隧道101465613.9左隧道111669414左隧道12177148左隧道131974711.5左隧道14

6、2252812.1左隧道15235487左隧道162457639.5右隧道172659743右隧道182961412.5左隧道193062412左隧道203161312左隧道213855515左隧道224168241右隧道234473015左隧道2456583.542右隧道255758845.5右隧道3钻探验证3.1钻探排查根据地震勘探的结果，对孤石进行钻探排查，共完成处理钻孔535个，其中测区内钻孔416个。排查钻孔主要在隧道去布置。终孔深度以隧道底面的高程为目标，终孔条件并不一定是基岩与孤石，在隧道浅埋处也可能并未深及到孤石。绝大数钻孔的深度都在-32m以内，钻探结果与物探的结果高度吻合。

7、钻孔主要分布在6个区域。其中有22#、23#、8#+38#、6#+16#、17#五个孤石区，和一个试探钻孔区。五个孤石区集中了302个钻孔，一个试探钻孔区有114个钻孔，分布在东西两隧道范围。钻孔对分布见图3。横：-3&n图3排查钻孔位置分布图中红色点位表示终孔于基岩孤石上，蓝色没达到基岩，灰色表示孤石中心位置。3. 2钻探排查数据分析现分区对钻探结果进行介绍。(1) 22#孤石区在西线南部，里程DK2+520+570之内50m,围绕22西38#、8#、23#等孤石位置，共施工钻孔189个。围绕22#孤石区，施工了90个钻孔，其中72个钻孔打到孤石上，其余18个钻孔控制了孤石的边界范围。确定了

8、22#孤石的存在，物探与钻探结果基本相符。孤石的实际尺度比物探预报稍大些。(2) 23#孤石区围绕23#孤石的钻孔13个，钻孔记录数据表中将这13个钻孔归于22#钻孔下，因为两者距离较近。这13个钻孔均打到了孤石，证实了孤石的存在，物探与钻探结果基本相符。钻孔数量有限，未能完全确定孤石的范围。(3) 8#孤石区8#与38#两孤石相近，施工钻孔86个，打到孤石的钻孔52个，控制边缘的34个。证实了孤石的存在，确定了孤石的边缘。物探与钻探结果基本相符；(4) 6#+16#孤石区6#+16#孤石区在西线隧道中北部，钻孔位置分布在西线里程KD2680-720范围内。两孤石位置接近，共施工了钻孔104个

9、，打到孤石的82个，控制边缘的22个。证实了孤石的存在，确定了边缘。两处孤石几乎连在一起，物探与钻探结果基本相符。(5) 17#孤石区17#孤石附近钻孔9个，打到孤石上的1个，控制边缘的8个。物探与钻探结果基本相符；(6)试探钻孔区区内布置了114个试探性钻孔，主要目的是防备物探对孤石的漏报。其中78个远离孤石，沿隧道轴线及两侧布置。东侧隧道22个，西侧隧道56个。这些钻孔是布置在物探认为没有孤石的部位，其中77个钻孔证实确实没有孤石，与物探结果相符；只有1个钻孔打到了孤石，与物探结果不一致；在试探性钻孔中，另有34个通过3#、11#、12#、13#、14#等12处小尺度孤石的位置附近，应该见到孤石，但是没有见到。其原因多数是终孔的深度不够,其次是钻孔密度较小。尽管如此，还是判定这些钻孔结果与物探结果不一致。将钻探排查结果与物探结果相对比，可以发现，在416个钻孔中，与物探结果相符合的钻孔381个，不符合的仅35个，物探结果的符合率达到92%0这样高的符合率在工程物探领域是罕见的。表2爆破钻孔数据统计表孤石编号钻孔数（个）孤石钻孔（个）边缘钻孔（个）备注22#907218符合23#1313符合38#+8#865234符合16#+6#1048222符合17#918符合试探性钻孔114111379个符合35个不符合统计416符合381不符合35符合率92%