地震映像法在岩溶地区高层建筑勘察工程中应用实例

［摘要］随着科技的发展，社会的进步，地质地震映像法依靠其操作简单，成本低廉，地质结构整体反映清晰等特点，在岩溶地区及其它特殊地质被广泛应用。

它填补了仅依靠钻探很难查清场地特殊的工程地质结构方面的不足，大大的降低了勘察成本，节约了工期。

但由于地质结构的复杂性，波速取值存在一定误差，容易造成造成误判，所以在今后应不断提高解释精度。

［关键词］地震映像；岩溶地区；工程勘察地震映像法在岩溶地区高层建筑勘察工程中应用实例王立刚（唐山市新地工程勘察设计有限公司，河北唐山０６３０００）1工程概况华北煤炭医学院附属医院（现更名为河北联合大学附属医院）外科病房楼工程由华北煤炭医学院附属医院筹建，该工程位于唐山市建设北路东侧，华北煤炭医学院附属医院院内北侧，北邻体育馆道。

拟建建筑物地上层数为１８层。

拟建工程场区属于岩溶较发育地段，在进行地质详细勘察同时，并进行了地质灾害评估工作。

场地地表为１．０米左右厚杂填土，下为３０．０米左右厚第四系沉积黏土与砂性土，下覆强－中等风化石灰岩（属于奥陶系），其中石灰岩有岩溶发育可能，为调查该场区的岩溶发育情况，结合已经完成的钻探工作，进行了专门岩溶勘察工作。

本次勘察，以地质地震映像法为主，工程钻探验证为辅，并结合已经完成的勘察成果进行分析评价，判定场地的岩溶发育情况。

2方案设计原理地震映像法又称高密度地震勘探法，是在距震源一定距离的点上，测定由震源激发的地震波从不同弹性地层分界面上反射回到地面的传播时间。

映像中含有反射波、绕射波、直达波和折射波，通过分析上述波组和特定波的特征进而推断空洞、断层和破碎带的分布状态，圈定构造，划分采空、塌陷区分布范围等，达到工程地质勘察的目的。

3主要仪器设备为１）ＳＭ９８主机一台；２）便携式联想笔记本一台；３）大锤一把及１０ＨＺ检波器若干个。

４）实测设备工作参数为：采样点数：２０４８；采样间隔：０．１ｍｓ；测点间距：１ｍ；偏移距：１０ｍ。

4工作布置如下工作布置：首先采用地质地震映像法进行物探工作，共布置六条高密度地震映像剖面；然后进行工程钻探，结合原有勘察成果及地质地震映像分析资料成果，进行补充验证。

高密度电法与地震映像法在岩溶地灾中的综合应用【摘要】华南地区由于雨水充沛，地下水流动活跃，灰岩区域岩溶很发育。

同时华南沿海属于发达地区，人口非常密集，城市化发展迅速。

改革开放前期部分建筑场地地质勘查相对缺乏。

灰岩地区居民区时有岩溶塌陷等地灾的发生，给人民的生命财产带来重大损失，产生较为严重的社会影响。

在岩溶地质灾害探测中，高密度电法和地震映像法是比较常用的方法，本文对两种方法分别进行了分析，采用具体案例对两种方法的综合应用进行探讨。

【关键词】岩溶地灾，高密度电法，地震映像法，溶洞，土洞1 引言我国的岩溶地分布的十分广泛，通过统计，我国的碳酸岩的分布面积十分广大，达到340万平方公里，这种地形种类众多，复杂且多变，大小形态不一，这种地形的表现形式包括溶洞、漏斗、洼地、竖井、暗河、塌陷等。

岩溶地质的存在和发育过程中，造成地下水流失，地表水枯竭和地表坍塌等多种地质灾害，严重威胁了人民财产安全和地表建筑物的安全。

由于在岩溶地灾治理过程中，需要在不造成二次灾害的基础上确定岩溶发育区的产状、规模及走向。

因此用地球物理勘探方法进行无损探测是较为理想的选择。

高密度电法现在被广泛应用在岩溶地区的工程勘察中，这种方法，浅层分辨率较高，准确性高，设备简单。

但是高密度电法受外部电源的影响也较为严重。

因地震映像法可以利用多种波作为有效波来进行探测，且不受外部电源干扰，也广泛应用于岩溶地质勘察，其工作效率高，资料处理简单，可现场得到初步结果。

2 两种地质探测法的介绍2.1 高密度电法电法是对岩溶问题研究的有效手段，是利用岩土体的电化学特征进行探测的一种地球物理勘察方法。

高密度电法是通过测试电阻率的变化来找到地层中溶蚀的发生和溶洞、土洞的所在。

高密度电法的优点是探测效率高、浅部效果好、成本低、可根据不同探测需要有各种装置可供选择。

2.1.1 高密度电法的定义及特点高密度电法的具体定义是指直流高密度电阻率法，它是通过高密度电极阵列来替代人工跑极的方法，在野外进行测量的时候，将电极放置在测点之上，布置成电极阵列，然后使用微机工程电测仪和程控电极转换开关来实现数据的自动采集，在测量结束后将结果送到微机里存储起来，再经过专业软件处理资料成图，是电法勘测智能化的体现。

地震映像法在工程勘察中的应用1、前言地震映像技术是以其高分辨率又直观的图像、准确解释等优点逐渐被人们熟知和认可。

在地下障碍物、岩溶、地下管道和人防工事等方面探测中常取得独特的效果。

地震映像法是采用锤击激发震源形式，在离震源一定距离设置单道检波器接收地下反射波，并由地震仪记录显示，逐点进行激发接收，检波器与震源同时等距同向平移，来获取地下丰富的波场特征资料，对采集到的地震记录，经计算机在时间域和频率域上进行处理后，可推断地下地层结构信息。

2、工程实例2.1 南京市汉口西路西延工程秦淮河驳岸桩基探测南京市汉口路西延工程隧道段须穿越秦淮河，而秦淮河两岸在整治过程中两岸采取了桩基支护方法，因此需查明桩基分布位置，为隧道设计、施工、桩基处理提供依据。

现场两岸为秦淮河风光带人行通道，地表为水泥路面。

据调查，桩基顶部采用水泥圈梁相连，圈梁与地面水泥路面直接相连。

根据这些特征，利用有桩区与无桩区地震波运动学及动力学的不同特征，采用高频地震纵波映像法进行探测。

沿河岸走向每隔0.5m布置测线，经现场试验，地震映像探测选用的施工参数为：道间距0.15m，炮间距0.15m，偏移距0.4m，记录长度256ms，采样间隔0.25ms。

图1为西岸护栏所布测线获取的地震映像记录，从图中可看出在19、图1 西岸护栏D3测线获取的地震映像时间剖面图31、40、49、59、69、82测点附近地震波形出现相位减少，两侧波形变化近似对称现象。

以上各测点相隔距离分别为1.8m、1.35m、1.35m、1.5m、1.5m、1.95m，在东岸护栏下测线地震映像也有该特征，而其它测线则无此现象，经调查分析推断以上各异常点为桩基反映。

即秦淮河两侧驳岸桩基位于两岸护栏下侧，桩基间距为1.5m左右。

2.2 南京栖霞区某路基管道探测南京市栖霞区某道路地下有一大型管道穿越，在扩建过程中需了解其平面位置，地表为压实土路，根据现场施工条件，采用地震映像法进行探测，沿道路走向布置测线，经现场试验，地震映像选用的施工参数为：道间距、炮间距0.2m，偏移距2m，记录长度512ms，采样率0.5ms，图2为获取的地震映像记录图，从图中可以看出在18-25测点、25-50ms之间，相位呈隆起状，经现场验证为涵洞通过位置。

浅谈探地雷达法和地震映像法在隧底岩溶探测中的应用[摘要]由于隧道岩溶地段施工环境复杂，有的岩溶在施工中就被开挖发现，有的却处于隐伏状态。

因此施工中必须对已开挖和隐伏岩溶进行处理。

对于已发现的隧底岩溶，处理好坏情况必须进行必要的探测，以判断是否到达设计要求。

同时必须探明岩溶处理未达到设计要求地段的岩溶位置和空间规模，为进一步处理提供探测资料。

对于隐伏的隧底岩溶，必须探明岩溶发育位置和规模，以指导施工处理。

因此对隧底岩溶探测资料的可靠性和精确度的要求非常高，单一的探测方法可能无法同时满足探测深度和精度的要求。

本文针对探地雷达法和地震映像法，将二者的原理进行阐释，同时，以某工程中隧底岩溶和裂隙带的探测为例。

说明二者在隧底岩溶探测中的综合应用。

[关键词]隧底岩溶探地雷达法地震映像法0 引言对于现代工程质量要求的提高和施工环境的复杂，单一的物探方法已经不能满足隧道工程对隧底岩溶探测的高要求。

使用两种或两种以上的综合物探方法，能够减少单一物探方法的探测资料多解性和探测深度局限性，同时将每种探测方法的优点进行互补和探测结果相互印证，以使提供的资料更为可靠真实，为施工提供更精确的数据，指导工程施工，提高施工进度。

本文在对探地雷达法和地震映像法两种探测方法进行阐述后，以实际工程为例，论证探地雷达法和地震映像法在隧底岩溶探测中综合应用的可靠性。

1 两种地质探测法的介绍1.1 探地雷达法探地雷达法是使用探地雷达利用高频电磁波来探测地底介质的分布规律的探测方法，具有分辨率高、无损勘察、操作简便、图像直观的有点，在衬砌检测和隧道超前预报等方面有着广泛应用。

1.1.1 探地雷达法的发展探地雷达法的雏形应用是在1904年，德国人用电磁波信号探测远距离的地面上的金属体，二十年之后，德国人提出了用电磁波技术来探查地下的目标体的理念，同时还提出了电池波会在介电常数不同的介质的界面上发生电磁波反射的说法，这个说法也成为了探地雷达理论研究的基础，到二十世纪七十年代以后，数据处理技术大力发展起来，仪器的信噪比也有了极大的提高，电子技术以及现代信息处理技术等因素的共同作用下，探地雷达技术得到了飞速的提高，实现了地下浅层的目标探查，其探查范围也是在逐渐增大，同时其应用也在朝着多方面发展，土木工程、地质调查、环境监测、狂插勘查等都有应用，电子工程和地球物理学科领域的进一步拓展、分析软件的不断更新都带给了探地雷达技术新的发展空间。

地震成像技术在地质勘探中的应用地球是一个复杂的系统，藏着无穷无尽的自然资源，而找到并利用这些资源是人们不懈的追求。

地震成像技术，作为一种非常有效的地质勘探手段，已经成为勘探、开发油气资源和矿产资源的技术标志之一。

本文将从地震成像技术的基本原理、应用领域和技术发展趋势三个方面来探讨地震成像技术在地质勘探中的应用。

一、地震成像技术的基本原理地震成像是通过地震波在地下的传播路径，推断出地下物质的构造和属性的一种地球物理探测方法。

地震成像技术的基本原理是，借助于人工震源产生的地震波，透过地球内部，观测地表上地震波在不同介质中的传播速度和衰减特性以及这些特征在时间空间上的变化规律，以此推断出地下介质的物理性质和构造特征。

根据不同的领域和勘探目标，地震成像技术又可分为地震勘探、地震监测、地震研究等不同的应用领域。

二、地震成像技术的应用领域1.石油勘探地震成像技术在石油勘探领域的应用是最为广泛的。

地震勘探是利用地震波在不同岩层和地质构造之间的反射、折射以及传播的差异，对地下岩层的结构和物性进行探测和分析的一种方法。

通过取得地震数据，利用地震资料的处理、解释和成像技术，可以帮助石油勘探人员获得地下岩石类型、厚度、深度、性质、成分等相关信息，这对于决定油层分布、确定钻探目标以及预测油藏储量等方面都有着重要的意义。

另外，地震成像技术在油田勘探、开发、生产、管理和注水等方面都有着广泛应用。

例如，在钻探过程中，根据地下泥盆岩、矿物、岩石组成的不同，通过地震勘探可以确定钻探坐标和岩层的分布，这可以有效地减少传统钻井中的钻探失败率，提高钻探效率。

2.矿产勘探地震成像技术在矿产勘探领域也有广泛应用。

在金属矿产、非金属矿产以及煤矿等不同领域，地震成像技术的应用范围都很广泛。

地震勘探可以揭示地下岩石的物理性质、构造和变形情况，为矿产地质工作者提供了重要的地质信息。

在金属矿产勘探中，地震勘探可以确定矿体的出露范围、厚度和矿体内矿物的含量及分布等。

地震映像技术在工程勘察中的应用效果研究【摘要】在建设工程场地地基勘察中，地下空洞或塌陷存在，会破坏岩土层的稳定性，使岩土层产生变形、位移、塌陷、地裂缝等灾害现象，严重影响其上方的建设工程安全性，因此，在工程施工前需对可能存在空洞或塌陷建设工程场地基础进行探测，本文介绍了地震映像探测地下空洞或塌陷的方法技术原理,并对地震影像探测方法的应用效果加以分析研究。

【关健词】地震映像地下空洞或塌陷建设工程基础应用效果1引言在建设工程场地地基勘察中，地下空洞或塌陷存在，会破坏上覆岩土层的稳定性，使岩土层产生变形、位移、塌陷、地裂缝等灾害现象，严重影响其上方的建设工程安全性，为了消除建设工程场地地基下可能存在地下空洞或塌陷等安全隐患，在建设工程施工前需对可能存在空洞或塌陷的建设工程场地基础进行探测，因此，科学、经济合理选择探测方法是很重要的，地震映像作为一种地球物理探测方法，具有经济、快速、高效、受场地条件影响较小等优点，对建设工程场地基础地下空洞或塌陷等灾害的探测有良好的应用效果。

2方法原理及技术特点地震映像是近年来随着工程勘查市场的需要而发展的一种新方法，其原理类似反射波地震勘探，但又与反射波地震勘探有明显区别。

地震映像测量就是地震勘探中的自激自收方法，在测量过程中遇到地下不均匀体（波阻抗发生变化）时，弹性波便产生反射，反射信号被传感器接收，根据该反射波异常，即可判断地质异常体的存在。

近几年来，地震映像测量越来越多地广泛应用在寻找地下坑道、煤矿采空区、水坝裂隙、基础勘察等。

它采用小偏移距与等偏移距，单点激发，单点接收或多点接收，经过简单数据处理，以多道、较密集显示地震数据通道方法，根据需要形成黑白或彩色数字剖面，再现地下地质结构形态。

地震映像最大优点是：经济、快速高效、受场地条件影响较小，其准确度也能满足岩土地质工程勘察要求。

激发振源根据所要勘察地质任务的不同，要具体对待，一般当勘探深度较小时（小于50m），可采用铁锤作激发振源；但是当勘探深度较大时，采用铁锤作激发振源，不能达到预想的效果，这时候就要考虑到采用炸药作激发振源。

地震勘探法在探测岩溶塌陷中的应用岩溶塌陷在我国分布广泛，从南到北，从东到西都有发生。

岩溶塌陷具有隐蔽性和突发性的特点，因此更需要采用高分辨率地震勘查技术。

地面岩溶塌陷的形成，主要是因为较薄的覆盖层下伏基岩岩性（一般为灰岩），易受地下水溶蚀形成溶沟、溶槽和溶洞。

基岩中断层、破碎带发育，为地下水溶蚀作用提供了水流通道。

过量开采基岩裂隙岩溶水，水位下降并在覆盖层底界面和基岩顶界面上、下摆动，也是形成溶沟、溶槽和溶洞的原因。

在岩溶发育区建造大型工程，需要查明基岩浅埋区覆盖层厚度。

灰岩地震波速度为3000~4500m/s，而上覆第四系松散层波速为800~2000m/s，因此具备地震技术要求的地球物理条件。

此外，基岩中断层、破碎带和溶沟、溶槽、溶洞也需查明，它们也同时具备各自相应的地球物理特点。

2.地震勘探法的原理地震勘探法是在地表以人工方法激发地震波，在向地下传播时，遇有介质性质不同的岩层分界面，地震波将发生反射与折射，在地表或井中用检波器接收这种地震波。

收到的地震波信号与震源特性、检波点的位置、地震波经过的地下岩层的性质和结构有关。

通过对地震波记录进行处理和解释，可以推断地下岩层的性质和形态。

地震勘探在分层的详细程度和勘查的精度上，都优于其他地球物理勘探方法。

地震勘探的深度一般从数十米到数十千米。

地震勘探的难题是分辨率的提高，高分辨率有助于对地下精细的构造研究，从而更详细了解地层的构造与分布。

3.探测岩溶塌陷的技术方法理论研究和工作实践表明，要提高地震勘查的分辨率，就需提高地震波主频，同时增加信号的频带宽度。

因此应做到：（1）选用小药量沉入含水孔中激发，当使用锤击或夯击时，要用圆形垫板激发地震波。

（2）使用高频检波器接收。

（3）选用小道距，道距一般不宜超过5m。

（4）选用短排列、小偏移距接收。

（5）仪器采样间隔要小，或称高采样率接收，一般宜用lm、l/2m、1/4m等小采样间隔。

（6）提高仪器的低截频率到50Hz以上，让信号中的高频成分占有A/D转换器的高位。

高密度地震映像技术应用实例摘要：在地质勘察工作中，常常采用物探及钻探结合验证的方式，高密度地震映像法是一种采集速度快、数据解释直观的物探方法。

高密度地震映像法又称地震共偏移距法，利用多种地震波作为有效波来进行探测。

通过对试验剖面进行验证分析，结合大量的工程经验，能得到较好的地质体判断效果。

关键词：地质勘察；高密度地震映像法；地震波；地质体Abstract: In the geological survey work, the geophysical prospecting and the misering combining with validation are offen used. And the high-density seismic imaging is one kind of an geophysical prospecting method with fast acquisition speed and intuitive data interpretation. It is also known as seismic co-offset method, using a variety of seismic waves as significant wave to detect. Through verifying and analyzing the test profile, and combining with a large number of engineering experience, you can get a better judgment effect of geologic body.Key words: geological survey; high-density seismic imaging method; seismic waves; geologic body引言高密度地震映像法又称地震共偏移距法，这种方法可以利用多种地震波作为有效波来进行探测。

陆域高密度地震映象技术在九洲江特大桥岩溶勘察中的应用林济南
【期刊名称】《广东公路勘察设计》
【年(卷),期】2004(000)002
【摘要】本文先概述九洲江大桥在渝湛高速公路中的所处的复杂工程地质情况，
接着介绍高密度地震映象的技术原理、主要特性和野外工作布置、资料整理与解释方法，然后列举高密度地震映象在土洞、裂隙或溶蚀发育、岩溶发育处的应用效果，最后提出高密度地震映象技术的应用范围和发展前景。

【总页数】6页(P20-25)
【作者】林济南
【作者单位】广东省公路勘察规划设计院，广州510507
【正文语种】中文
【中图分类】U442.2
【相关文献】
1.地震映象法与高密度电法在岩溶塌陷勘察中的联合应用 [J], 彭超
2.陆域高密度地震映象技术在岩溶勘察中的应用 [J], 林济南
3.水域高密度地震映象技术在工程勘察中的应用 [J], 吕邦来
4.高密度电法与多波映象法在覆盖型岩溶勘察中的应用 [J], 彭汉桥;姚平
5.地震映象物探技术在下白石特大桥岩土勘察中的应用 [J], 何则光;陈荣魁
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收稿日期：2020-10-12第一作者：陈权（1986—）男，工程师，本科，主要从事地球物理勘查技术工作。

E-mail ：chenquan_7842@摘要：岩溶塌陷是灰岩地区较为常见的地质灾害之一，一旦发生会造成人员伤害及财产损失，会严重地影响到建筑工程安全与施工进度，因此高密度电阻率法和浅层地震映像法已广泛地应用于地质灾害调查及工程勘察中。

采用高密度电阻率法和浅层地震映像法物探综合手段对湖南省江华瑶族自治县涔天河水库扩建水口镇移民新址岩溶地面塌陷进行分析和研究，查明了地下基岩界面起伏形态，溶沟、溶槽，岩溶裂隙、溶洞等不良地质体的埋深及分布范围，经钻探资料对比，物探推断与钻探资料吻合，并取得了较好的地质效果。

关键词：高密度电阻率法；浅层地震映像法；综合方法；岩溶塌陷勘察中图分类号：P631.2文献标志码：B文章编号：2096－7705（2021）01－0094－06CHEN Quan,HU bin,DU Chunlong,LIANG Benwang（Geophysical Survey Team,Hunan Coal Geology Bureau,Zhuzhou 412003,Hunan,China）Karst collapse is one of the most common geological disasters in limestone area.Once it occurs,it will causepersonal injury and property loss,which will seriously affect the project quality and construction progress.Therefore,high density resistivity method and shallow seismic imaging method are widely used in geological disaster investigation and engineering investigation.This paper introduces the high-density resistivity method and the shallow seismic imaging method to analyze and study the karst ground collapse found in the new resettlement site of Shuikou Town in the expansion of centianhe reservoir in Jianghua Yao Autonomous county,Hunan province.The buried depth and distribution range of the underlying rock,karst ditch,karst trough,karst fissure and karst cave are found out.The drilling data confirm that the geophysical exploration can infer the geological information good geological results have beenobtained.high-density resistivity method;shallow seismic mapping method;comprehensive method;karst collapseinvestigationDOI ：10.16056/j.2096-7705.2021.01.018高密度电阻率法和浅层地震映像法在岩溶塌陷勘察中的应用陈权，胡斌，杜春龙，梁本旺（湖南省煤田地质局物探测量队，湖南株洲412003）引言岩溶塌陷是指覆盖在溶蚀洞穴发育的可溶性岩层之上的松散土石体在外动力因素得用下向洞穴运移而导致的地面变形破坏，其表现形式以塌陷为主，并多呈圆锥形塌陷坑，是地面塌陷或沉陷的一种[1]。

地震勘探在岩溶地质灾害评估中的应用地震勘探是一种利用地震波在地下传播和反射的原理来获取地下地质信息的技术手段。

岩溶地质灾害是一种由于地下溶蚀作用引发的地质灾害，具有突发性、隐蔽性和广泛性等特点。

在岩溶地质灾害的评估中，地震勘探技术发挥着重要的作用。

一、地震勘探在岩溶地质灾害评估中的原理地震勘探利用地震波在不同地质介质中的传播和反射规律，通过观测地震波的传播时间、速度和振幅等参数，推断地下地质构造和岩层变化情况。

在岩溶地质灾害评估中，地震勘探通过观测地震波在岩溶地质中的传播和反射，获取岩溶地下介质的构造特征和岩层变化情况，从而揭示潜在的灾害风险。

二、地震勘探在岩溶地质灾害评估中的方法地震勘探在岩溶地质灾害评估中主要采用地震波走时反演和地震波反射成像两种方法。

地震波走时反演是利用地震波波形的到达时间和速度信息，通过数学建模和反演算法，推断地下介质的速度分布情况，并进一步推断地下构造特征。

地震波反射成像是利用地震波的反射和干涉规律，通过记录地震波的反射信号，构建地下地质的三维模型。

三、地震勘探在岩溶地质灾害评估中的应用案例1. 地震勘探在岩溶地区水文地质评价中的应用岩溶地区地下水资源丰富，但也存在着地下水漏失和水文地质不稳定等问题。

地震勘探技术可以有效地识别岩溶地下水系统的通道和裂隙等特征，评估地下水资源的分布和运动状态。

通过地震勘探技术，可以为岩溶地区的水文地质评价提供科学依据。

2. 地震勘探在岩溶地质灾害风险评估中的应用岩溶地质灾害具有突发性和隐蔽性，对于地质勘察工作提出了较高的要求。

地震勘探技术可以显著提高岩溶地质灾害的风险评估水平。

通过观测地震波在岩溶地下介质中的传播和反射，可以获取岩溶地下介质的构造特征和岩层变化情况，进而判断地质灾害的潜在风险。

3. 地震勘探在岩溶地质工程勘察中的应用岩溶地区具有复杂的地下地质构造，对于岩溶地质工程勘察提出了挑战。

地震勘探技术可以帮助勘察人员获取岩溶地区的地下地质信息，揭示地下构造的分布和演化规律。