雄安新区城市地下空间探测技术研究
发布时间：2021-09-16 22:40
近年来随着我国城镇化进程的加快推进,对城市地下空间开发利用的需求愈发迫切,城市地下空间探测技术也取得了较大发展,但对特定区域的探测技术方法仍存在适用性问题,尤其是0–200m地下空间结构精细划分和异常识别。本文基于雄安新区工程地质钻孔物性资料统计分析,建立了雄安新区地下空间地层物性柱子,指导地球物理数据解释。结合实际地球物理探测结果,对地球物理探测技术解决问题的能力和分辨率进行了分析、评价,并基于评价结果建立了适用于雄安新区地下空间结构精细成像的探测技术体系。
【文章来源】：地球学报. 2020,41(04)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
雄安新区地质简图
地下速度结构探测从浅到深探测方法依次为主动源面波(0–40 m)、微动探测(30–100 m)、浅层反射地震(50–200 m)。探测的目标是研究控制钻孔之间的岩性层层厚、尖灭等横向变化。针对反射地震在近地表成像盲区和低信噪比特征,为了获得可靠浅层地下结构,采用国际先进的微动探测技术弥补100 m以浅的地下结构,其中0–40 m深度是城市地下空间规划和开发的关键,为进一步佐证微动探测结果和获得高精度的近地表结构,同时开展同测线的主动源面波探测,获得高精度0–40 m地下结构,指导城市地下空间规划开发。基于地球物理测井对探测结果的标定,通过主动源面波、微动探测、浅层反射地震联合获得自地表到地下200 m的地下空间结构。主动源面波由于其具有分辨率高、分层能力强、施工方便、受高速层影响小等优点,该技术已广泛应用于近地表地下介质成像,土壤压实控制和路面评估等,并取得可靠效果,主动源面波其能量主要集中于距离自由地表约一个波长范围内传播的弹性波,它是体波与自由界面或分层介质的弹性分界面相互作用产生的一种弹性波。利用面波获得剪切波速度是面波勘探的主要目的之一,剪切波速度也是工程勘察、地震安全评价、地基处理效果评价的重要参数。在雄安新区核心区主动源面波测试实验使用接收点距2 m、激发点距4 m、排列长度192 m的数据采集参数。根据主动源面波频散曲线反演测点的剪切波速度结构表明(刘庆华等,2015),0–50 m深度范围内可识别5套岩性层(如图3),分别为粉土层、粉土夹粉砂层、粉质黏土层、粉质黏土与细砂互层、黏土层。垂向可识别2–4 m的薄层,横向分辨率取决于测点距(该区点距离2 m)。但由于主动源面波激发能量有限,雄安新区主动源面波探测可靠深度在40 m以浅。
随着探测深度的增加,微动探测的成本增大、分辨力逐渐降低,而浅层纵波反射地震是城市地下空间探测常用的勘探技术,通过测井资料约束和振幅属性分析可获取高分辨率的地层界面和地层岩性信息(酆少英等,2010)。但在常规的反射地震采集中,浅层通常存在数据盲区(采集和处理),使超浅层不能获得可靠的成像信息,雄安新区反射地震通常可识别第四系中、下更新统的底界、下更新统上下段界面及上更新统局部底界(如图5)。0–200 m深度范围内,可以分辨长轴大于5 m(点距1–2.5 m),厚度大于等于4 m的细砂、中细砂、中粗砂及砂砾透镜体。雄安新区采用浅层反射地震,在深度为0–200 m范围内,划分了10～12个岩性层,识别了第四系上、中、下更新统的断裂构造形迹(如图5)。2.2 电性结构探测
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国城市地下空间地质结构分类与地质调查方法[J]. 彭建兵,黄伟亮,王飞永,刘阳. 地学前缘. 2019(03)
[2]中国城市地质调查进展与展望[J]. 张茂省,王化齐,王尧,董英,孙萍萍. 西北地质. 2018(04)
[3]雄安新区地上地下工程建设适宜性一体化评价[J]. 郝爱兵,吴爱民,马震,柳富田,夏雨波,谢海澜,林良俊,王涛,白耀楠,张竞,孟庆华. 地球学报. 2018(05)
[4]雄安新区地质调查锁定八项重点工作[J]. 林良俊,胡秋韵. 资源与产业. 2017(04)
[5]雄安新区航磁推断的三维基底构造特征[J]. 于长春,乔日新,张迪硕. 物探与化探. 2017(03)
[6]雄安新区的战略意图、历史意义与成败关键[J]. 蔡之兵. 中国发展观察. 2017(08)
[7]主动源和被动源面波浅勘方法综述[J]. 刘庆华,鲁来玉,王凯明. 地球物理学进展. 2015(06)
[8]物探技术在城市地下空间开发中的应用[J]. 刘传逢,张云霞. 城市勘测. 2015(02)
[9]抗干扰编码电法仪的实现及应用[J]. 罗先中,李达为,彭芳苹,罗林涛,赵金水. 地球物理学进展. 2014(02)
[10]利用SPAC法估算地壳S波速度结构[J]. 徐佩芬,李世豪,凌甦群,郭慧丽,田宝卿. 地球物理学报. 2013(11)
本文编号：3397413
【文章来源】：地球学报. 2020,41(04)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
雄安新区地质简图
地下速度结构探测从浅到深探测方法依次为主动源面波(0–40 m)、微动探测(30–100 m)、浅层反射地震(50–200 m)。探测的目标是研究控制钻孔之间的岩性层层厚、尖灭等横向变化。针对反射地震在近地表成像盲区和低信噪比特征,为了获得可靠浅层地下结构,采用国际先进的微动探测技术弥补100 m以浅的地下结构,其中0–40 m深度是城市地下空间规划和开发的关键,为进一步佐证微动探测结果和获得高精度的近地表结构,同时开展同测线的主动源面波探测,获得高精度0–40 m地下结构,指导城市地下空间规划开发。基于地球物理测井对探测结果的标定,通过主动源面波、微动探测、浅层反射地震联合获得自地表到地下200 m的地下空间结构。主动源面波由于其具有分辨率高、分层能力强、施工方便、受高速层影响小等优点,该技术已广泛应用于近地表地下介质成像,土壤压实控制和路面评估等,并取得可靠效果,主动源面波其能量主要集中于距离自由地表约一个波长范围内传播的弹性波,它是体波与自由界面或分层介质的弹性分界面相互作用产生的一种弹性波。利用面波获得剪切波速度是面波勘探的主要目的之一,剪切波速度也是工程勘察、地震安全评价、地基处理效果评价的重要参数。在雄安新区核心区主动源面波测试实验使用接收点距2 m、激发点距4 m、排列长度192 m的数据采集参数。根据主动源面波频散曲线反演测点的剪切波速度结构表明(刘庆华等,2015),0–50 m深度范围内可识别5套岩性层(如图3),分别为粉土层、粉土夹粉砂层、粉质黏土层、粉质黏土与细砂互层、黏土层。垂向可识别2–4 m的薄层,横向分辨率取决于测点距(该区点距离2 m)。但由于主动源面波激发能量有限,雄安新区主动源面波探测可靠深度在40 m以浅。
随着探测深度的增加,微动探测的成本增大、分辨力逐渐降低,而浅层纵波反射地震是城市地下空间探测常用的勘探技术,通过测井资料约束和振幅属性分析可获取高分辨率的地层界面和地层岩性信息(酆少英等,2010)。但在常规的反射地震采集中,浅层通常存在数据盲区(采集和处理),使超浅层不能获得可靠的成像信息,雄安新区反射地震通常可识别第四系中、下更新统的底界、下更新统上下段界面及上更新统局部底界(如图5)。0–200 m深度范围内,可以分辨长轴大于5 m(点距1–2.5 m),厚度大于等于4 m的细砂、中细砂、中粗砂及砂砾透镜体。雄安新区采用浅层反射地震,在深度为0–200 m范围内,划分了10～12个岩性层,识别了第四系上、中、下更新统的断裂构造形迹(如图5)。2.2 电性结构探测
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国城市地下空间地质结构分类与地质调查方法[J]. 彭建兵,黄伟亮,王飞永,刘阳. 地学前缘. 2019(03)
[2]中国城市地质调查进展与展望[J]. 张茂省,王化齐,王尧,董英,孙萍萍. 西北地质. 2018(04)
[3]雄安新区地上地下工程建设适宜性一体化评价[J]. 郝爱兵,吴爱民,马震,柳富田,夏雨波,谢海澜,林良俊,王涛,白耀楠,张竞,孟庆华. 地球学报. 2018(05)
[4]雄安新区地质调查锁定八项重点工作[J]. 林良俊,胡秋韵. 资源与产业. 2017(04)
[5]雄安新区航磁推断的三维基底构造特征[J]. 于长春,乔日新,张迪硕. 物探与化探. 2017(03)
[6]雄安新区的战略意图、历史意义与成败关键[J]. 蔡之兵. 中国发展观察. 2017(08)
[7]主动源和被动源面波浅勘方法综述[J]. 刘庆华,鲁来玉,王凯明. 地球物理学进展. 2015(06)
[8]物探技术在城市地下空间开发中的应用[J]. 刘传逢,张云霞. 城市勘测. 2015(02)
[9]抗干扰编码电法仪的实现及应用[J]. 罗先中,李达为,彭芳苹,罗林涛,赵金水. 地球物理学进展. 2014(02)
[10]利用SPAC法估算地壳S波速度结构[J]. 徐佩芬,李世豪,凌甦群,郭慧丽,田宝卿. 地球物理学报. 2013(11)
本文编号：3397413
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