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只看楼主正序阅读使用道具楼主发表于: 2015-08-05

关键词：土洞探查溶洞探查地质勘查陆地声纳法

定性定量解释后得出的地质剖面图（左边的两个钻孔正好验证了物探结果）

项目情况介绍
广州白云新国际机场地表第四系层厚10~20m，其下有大片石灰岩，在灰岩中岩溶发育，大大小小的溶洞、溶管、漏斗成片出现。某些溶洞与其上方的黏性土、砂层有通道连通，一些溶管与降落漏斗与与其上方的黏性土、砂层直接连通，造成第四系层中的砂、土流入溶洞、溶管中，又有松散的砂、土或含水率高的粘土填充，形成所谓“土洞”。这些土洞的密度、波阻抗和电阻率与其周围的土体有一定的差别。

主要方法介绍
陆地声纳是“陆上极小震-检距超宽频带弹性波反射单点连续剖面法”的简称。它采用了极小震检距形式工作，避开了直达波、面波、浅层折射波的干扰；它的采集系统对10~4000Hz的波全部收入，即在上述频率范围内不压制、不放大任何频段，高保真接收。在用锤击震源的情况下，在第四系层中，可采集不同窗口的带通滤波，分别提取不同频段的信号；超宽带的接收，还带来了接收系统无余振的效果，通常每个反射面的反射波仅1个周期，提高了分辨率。

探查效果简介
陆地声纳法以1m的点距逐点接收信号，在地面为被水浸软的土面上，用12磅锤做震源激发，得到了很好的土洞反射和基岩面的反射。

陆地声纳时间剖面图（黑线圈出了6处溶洞的反射图像，它们都是典型的双曲线同相轴）
陆地声纳法采集到的反射波频率可高达1500~2000Hz。分别用200~400Hz、360~550Hz、600~800Hz的带通滤波提取信号，其中360~550Hz的资料反映最好。从似t0时间剖面图上，可清晰地辨认出基岩面的反射同相轴（埋深10~20m），以及呈双曲线形的土洞顶的反射同相轴和土洞底的反射同相轴。
例如，测线JCR1探到深约9m、直径约2m以及埋深约29m、高约3m的土洞，并经钻孔验证。同时，由于汽车、钻机、人行的干扰频率在100Hz左右，在处理资料时可将这些低频的干扰滤波去除。

如何实测波速？

为测定反射波速，用微分电测深和陆地声纳配合，并在发现的土洞和一些溶洞的上方地面上测量。微分电测深测的是电阻率，根据探查对象中不同介质的电阻率变化曲线，可以很好地分辨回填土、黏性土和砂，微分电测深的分辨率和精度可选20~40cm。

微分电测深曲线及解释结果和钻探资料对比
所以，可根据微分电测深曲线准确测定各种土层和基岩面的深度，以及土洞的顶、底埋深。根据测深点处陆地声纳的各层的发射时，又可计算各层的波速，做剖面的定性、定量解释。

探查的精准度如何？

业主为验证物探方法的可靠性和准确性，布置了11个钻孔验证。钻孔资料证明物探提交的报告和钻孔验证高度吻合，尤其是所探的土洞、溶洞位置准确，钻探与物探给出的深度差仅20cm。这样的探查深度和精度是其他传统方法中未见有报道的。

定性定量解释后得出的地质剖面图（左边的两个钻孔正好验证了物探结果）

还应说明，目前，这两种方法的联合，对深度的定量解释较有把握，但对溶洞的边界则难以准确界定。

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