物探方法在上海地区道路塌陷隐患区域探查中的应用

工程勘察结合物探法在道路塌陷调查中的应用发布时间：2021-07-09T07:49:57.876Z 来源：《新型城镇化》2021年7期作者：常祺[导读] 近年来 , 城市道路塌陷越来越多 , 日渐成为城市管理的一大难题。

路面塌陷不断发生 , 且有同一区域多次发生塌陷的现状。

保定金迪地下管线探测工程有限公司河北保定 071051摘要：近年来 , 城市道路塌陷越来越多 , 日渐成为城市管理的一大难题。

路面塌陷不断发生 , 且有同一区域多次发生塌陷的现状。

这势必给地上建筑、地下管线、市内交通带来严重的破坏, 造成财产损失, 甚至人员伤亡。

因此, 探寻城市道路塌陷的原因, 并制定相应的治理措施已然成为当前地质灾害治理的一个热门课题。

关键词：工程勘察；物探法；道路塌陷；调查工程背景塌陷位置某地区某小区门口 , 城市道路出现路面局部塌陷。

经调阅该道路下市政管线资料 , 并于现场核对调查 , 发现塌陷区域地下约 6m~7m 深处有一条平行于道路的 1800mm 的污水管道 ; 埋深 2m~3m 有一条平行于道路的 500mm 污水管 , 塌陷区位于两条污水管道之间。

500mm 污水管 , 其管材为钢筋混凝土 , 采用明挖施工 ; 塌陷区另一侧 1800mm 污水管, 管材为钢筋混凝土, 采用顶管施工; 污水管垂直侧, 即塌陷区北侧埋有 1800mm 污水管的圆形工作井 , 该工作井顶板埋深约 2.0m, 半径约 3.6m, 采用沉井法施工。

工程地质概况场地地面高程在 6.550m~6.811m 之间 , 地势平坦。

场地范围内岩土层自上而下分为: ① 1 杂填土。

杂色, 松散, 为粉质粘土混大量砖块、碎石填积 , 成分较为杂乱 , 最大粒径大于 0.1m, 碎石、砖块等硬质含量 10%~20%, 欠均质。

填龄大于 5 年。

层厚 1.5m~3.2m。

① 2 素填土。

黄褐色, 软~ 可塑, 由粉质粘土混少量碎砖、碎石填积, 局部夹植物根系, 土质不均匀。

综合地球物理方法在上海地区民防工程勘察中的应用实例发布时间：2022-05-26T02:21:42.398Z 来源：《建筑实践》2022年第41卷第2月第3期作者：苗苗[导读] 地球物理方法是利用地下不同介质的间的各种物性差异，而进行的一种间接探测手段。

针对上海地区特有苗苗上海申元岩土工程有限公司，上海，200011摘要：地球物理方法是利用地下不同介质的间的各种物性差异，而进行的一种间接探测手段。

针对上海地区特有的民防工程，首先结合以往在该地区民防工程勘察中的实践经验和现有的场地条件，选取了地质雷达法和井中磁梯度法来对民防工程进行综合探测。

其次，运用地质雷达分辨率好、工作效率高、操作简便和对探测体无损伤的特点，对整个测区范围内进行整体排摸，认为目标民防主体为砖混结构，民防顶板为混凝土混凝土结构；运用井中磁梯度法干扰小，精度高，结果直观可靠的特点，对民防工程进行精准定位，确定其空间位置参数。

最后通过对地质雷达剖面的波组反射特征和磁梯度异常曲线特征的分析得出民防工程具体的结构特征和埋深位置。

关键词：地球物理方法；民防工程；地质雷达；井中磁梯度；Application of comprehensive geophysical method in civil defense engineering survey in ShanghaiMIAO,Miao( Shanghai Shen Yuan Geotechnical Engineering Co.,Ltd, Shanghai 200011,China)Abstract: Geophysical method is an indirect detection method by using various physical property differences between different underground media. In view of the common civil defense projects in Shanghai, firstly, combined with the previous practical experience in the civil defense project survey in this area and the existing site conditions, the geological radar method and borehole magnetic gradient method are selected to comprehensively detect the civil defense projects. Secondly, using the characteristics of high resolution, high work efficiency, simple operation and no damage to the detection body of geological radar, the overall layout of the whole survey area is carried out. It is considered that the main body of civil defense is brick concrete structure and the roof of civil defense is concrete structure; Using the characteristics of small interference, high precision and intuitive and reliable results, the magnetic gradient method in the well is used to accurately locate the civil defense project and determine its spatial location parameters. Finally, through the analysis of the wave group reflection characteristics of the geological radar section and the anomaly curve characteristics magnetic gradient , the specific structural characteristics and buried depth of the civil defense project are obtained. Key words: Geophysical method; civil defense engineering; Geological radar ;Borehole magnetic gradient;作者简介: 苗苗(1987-)，女，中国地质大学（北京）2011年，主要从事矿产勘查、城市工程物探工作，邮箱：****************。

地球物理勘探在道路工程勘察中的应用探讨地球物理勘探是一种利用地球物理现象和方法，通过对地下介质的测量和解释来了解地下构造和地质条件的技术手段。

在道路工程勘察中，地球物理勘探发挥着重要的作用。

本文将对地球物理勘探在道路工程勘察中的应用进行探讨。

一、地球物理勘探的基本原理地球物理勘探主要应用地球物理现象，如地震波传播、电磁波传播、重力场和磁场分布等来研究地下介质的性质和分布。

地球物理勘探常用的方法有地震勘探、电磁勘探、重力勘探和磁力勘探等。

二、地球物理勘探在道路工程勘察中的应用1. 地质构造勘察：地球物理勘探可以通过地震勘探和电磁勘探等方法，测量地下介质的密度、速度、电阻率等参数，从而判断地下结构如断裂带、隐伏岩层等的存在和分布情况，为道路工程的设计和施工提供必要的地质信息。

2. 地下水勘察：地球物理勘探可以通过电磁勘探和重力勘探等方法，测量地下水的存在和分布情况，包括地下水位、渗透系数、水质等参数，为道路工程的排水设计和施工提供可靠的依据。

3. 地质灾害勘察：地球物理勘探可以通过地震勘探和重力勘探等方法，测量地下介质的物理参数，识别和评估地质灾害风险，如滑坡、泥石流等，为道路工程的风险评估和防治提供重要的参考依据。

4. 岩土工程性质勘察：地球物理勘探可以通过地震勘探、电磁勘探和重力勘探等方法，测量和解释地下岩土的物理性质，如密度、速度、电阻率等参数，为道路工程的基础设计和地基处理提供重要的参考依据。

5. 地下管线勘察：地球物理勘探可以通过电磁勘探和地震勘探等方法，测量地面下埋设的管线的存在和位置，为道路工程的施工和维修提供必要的参考依据，减少人为损害和事故的发生。

三、地球物理勘探在道路工程勘察中的优势和挑战1. 优势：地球物理勘探技术非侵入性强，不需要对地下进行大规模破坏，可以在地面或井孔中进行测量，减少了对道路工程现场的干扰。

2. 挑战：地球物理勘探数据解释和处理需要专业的地球物理知识和技术支持，对勘探人员的专业素质要求较高。

工程勘察结合物探法在道路塌陷调查中的应用发布时间：2021-05-10T14:26:05.993Z 来源：《基层建设》2020年第30期作者：熊渝兴1 尹雪波2 [导读] 摘要：科学技术的发展，我国的地质勘探技术也越来越先进。

1重庆地质矿产研究院重庆 404100；2四川中成煤田物探工程院有限公司四川成都 610072摘要：科学技术的发展，我国的地质勘探技术也越来越先进。

道路塌陷问题是一种较为常见的地质灾害，对人们的生命及财产安全产生了较大危害，而应用地质勘探技术可以有效预防道路塌陷问题造成的危害。

文章对常用的集中勘探方法进行了探讨，并结合实例，分析了综合勘探方法在道路塌陷勘察及治理中的应用方式，以供参考。

关键词：综合勘探方法；道路塌陷；物探；勘察引言近年来，城市道路塌陷越来越多，日渐成为城市管理的一大难题。

路面塌陷不断发生，且有同一区域多次发生塌陷的现状。

这势必给地上建筑、地下管线、市内交通带来严重的破坏，造成财产损失，甚至人员伤亡。

因此，探寻城市道路塌陷的原因，并制定相应的治理措施已然成为当前地质灾害治理的一个热门课题。

铁路、公路、水体以及大型建筑物等复杂道路条件下的隧道，无法采用垂直孔完成前期勘察任务，地质条件不明，使盾构施工面临较大风险。

尤其是形成的溶洞、溶孔、隐伏型落水洞、溶蚀裂隙等，会造成盾构机陷落、磕头或左右偏离、刀具损毁及隧道突泥涌水等风险。

如何提供复杂地质条件下的地质勘察资料，成为目前轨道交通工程中亟待解决的问题。

1道路塌陷问题分析道路塌陷往往在瞬间发生，道路迅速塌落形成塌陷坑，具有一定的突发性和灾难性，极易引发群众恐慌，威胁人们的生命财产安全。

道路塌陷主要分为两种：一是岩溶塌陷；二是松散碎屑沉积层塌陷。

道路塌陷的发生通常都受到工程活动等人为因素的影响，可以说“地质因素”是基础，“工程活动”与“极端气象”被列为诱发道路塌陷的两大外部原因，如强降雨期后10d为塌陷多发期；施工扰动造成水力管线受损，水渗漏后导致土体变形形成空洞，进而引发塌陷事故。

综合物探在地面塌陷区探测中的应用邓中俊;杨玉波;姚成林;贾永梅;李春风【摘要】在某地面塌陷区探测中,为准确判定塌陷回填区内是否存在空洞,根据地质条件和现场状况,选用可控源音频大地电磁测深(CSAMT)和瞬变电磁法进行综合探测.对典型断面图上低阻异常特征的分析结果表明,两种探测方法结果一致,但各有特点:CSAMT法探测深度大,对异常区的判断较为准确,但分辨率相对较低;瞬变电磁法分辨率优于CSAMT,但探测深度较浅,受目标深度内介质的物性影响较大,且浅部有盲区.异常区钻孔验证结果显示,探测结果准确可靠,表明综合物探方法应用于塌陷回填区的探测是准确、有效的.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2019(043)002【总页数】8页(P428-435)【关键词】综合物探;CSAMT;瞬变电磁法;地面塌陷;地质灾害调查【作者】邓中俊;杨玉波;姚成林;贾永梅;李春风【作者单位】中国水利水电科学研究院,北京 100042;中国水利水电科学研究院,北京 100042;中国水利水电科学研究院,北京 100042;中国水利水电科学研究院,北京100042;中国水利水电科学研究院,北京 100042【正文语种】中文【中图分类】P6310 引言2016年8月，中部某省某公路北侧农田发生地面塌陷，塌陷面积约70 m2。

事件发生后有关部门组织了专业队伍，对塌陷路段实施注浆回填，经专业部门现场勘测，相关数据正常。

2016年11月，该路段原塌陷处发生第二次塌陷，塌陷区东西宽26 m，南北长30 m，深10 m，塌陷范围扩大至公路路面(图1)，造成正在公路行驶的两辆轿车坠入塌坑。

事后相关单位对塌陷坑进行了二次回填，并在回填结束后开展了连续沉降监测。

为避免再次塌陷，需要对塌陷区下方的地质情况以及塌陷坑内的回填料进行探测，确保地基及回填物坚固和密实，并尽快恢复路面交通，减小损失。

笔者利用综合物探对塌陷区进行了探测，主要任务是对长约50 m、宽约30 m的塌陷区进行无损探测，查明沉降坑0～165 m深度范围塌陷区回填渣土内空洞分布赋存情况，探测结果显示沉降坑内存在部分低阻异常区，后经钻孔验证，并结合工程地质资料综合分析,认为该塌陷区范围内未发现空洞和不密实区。

地球物理勘查技术在地质灾害中的应用地球物理勘查技术是一种通过测量和解释地球物理场的方法来获取地下信息的技术。

它在地质灾害的预测、预防和应对中发挥着重要作用。

本文将重点介绍地球物理勘查技术在地质灾害中的应用。

地球物理勘查技术可以通过测量地下地质环境的改变来预测地质灾害的发生。

例如，通过测量地下水位和地下水流速度，可以预测地质灾害中可能发生的地面塌陷、滑坡和泥石流等情况。

通过地球物理勘查技术获取的地下水位信息可以用于水文模型的建立，从而推测出可能发生的地质灾害的规模和范围。

这为地质灾害的预防和应对提供了有力的依据。

在地质灾害的应对过程中，地球物理勘查技术可以用于快速评估地质灾害造成的地下环境变化。

例如，在地震发生后，通过地球物理勘查技术可以快速获得地下的地质信息，例如断层位置、地下裂缝和地震灾害可能导致的地下水位变化等。

这些信息对救援人员的决策和灾后重建具有重要的参考价值。

此外，地球物理勘查技术还可以用于地质灾害的监测和预警系统的建立。

通过连续监测地下地质环境的变化，可以提前发现潜在的地质灾害隐患，并及时发出预警。

例如，通过地球物理勘查技术可以监测地下水位的变化，发现可能引发地面塌陷和滑坡的地下水位上升。

当地下水位超过一定阈值时，预警系统可以自动发出预警信息，提醒相关部门和居民采取必要的应对措施。

然而，地球物理勘查技术在地质灾害中的应用也存在一些限制和挑战。

首先，地球物理勘查技术需要大量数据的支持才能进行准确的分析和解释。

因此，在地质灾害应对体系中，需要建立起完善的地下监测网络，以提供丰富的地球物理数据。

其次，地球物理勘查技术的分析和解释需要专业的人员和设备支持。

在一些贫困地区或偏远地区，缺乏相关专业人员和设备的情况下，地球物理勘查技术的应用可能受到限制。

综上所述，地球物理勘查技术在地质灾害中的应用不可忽视。

它可以通过预测地质灾害的发生、快速评估地质灾害后果、监测地质灾害隐患并发出预警等方式，为地质灾害的预防和应对提供有力的支持。

探地雷达在路面沉降检测中的应用在现代交通体系中，路面的安全性和稳定性至关重要。

路面沉降作为一种常见的道路病害，不仅影响行车的舒适性，还可能威胁到交通安全。

因此，及时、准确地检测路面沉降情况对于道路的维护和管理具有重要意义。

探地雷达作为一种高效、无损的检测技术，在路面沉降检测中发挥着越来越重要的作用。

一、探地雷达的工作原理探地雷达是一种利用高频电磁波来探测地下介质分布的地球物理方法。

它通过发射天线向地下发射高频电磁波，当电磁波遇到不同介质的分界面时，会发生反射和折射。

接收天线接收反射回来的电磁波，并将其转换成电信号进行处理和分析。

通过对反射波的传播时间、振幅、频率等特征的分析，可以推断地下介质的结构和性质。

在路面沉降检测中，探地雷达发射的电磁波能够穿透路面结构，遇到沉降区域时，电磁波的传播路径和反射特征会发生变化。

通过分析这些变化，可以确定沉降的位置、深度和范围。

二、探地雷达在路面沉降检测中的优势1、无损检测探地雷达检测不会对路面造成任何破坏，能够在不影响交通正常运行的情况下进行检测，这对于繁忙的道路来说具有极大的优势。

2、高分辨率它可以提供高精度的检测结果，能够清晰地分辨出路面结构中的细微变化和缺陷，准确地确定沉降区域的边界和深度。

3、快速高效相比传统的检测方法，探地雷达能够快速地完成大面积的检测工作，大大提高了检测效率，节省了时间和人力成本。

4、适应性强无论是沥青路面还是水泥路面，无论是干燥还是潮湿的环境，探地雷达都能够有效地进行检测，具有很强的环境适应性。

三、探地雷达检测路面沉降的流程1、检测前准备在进行探地雷达检测之前，需要对检测路段进行现场勘察，了解路面的类型、结构、交通状况等基本信息，并确定检测的路线和测点布置方案。

同时，还需要对探地雷达设备进行校准和调试，确保设备处于正常工作状态。

2、数据采集按照预定的检测路线和测点布置方案，使用探地雷达设备进行数据采集。

在采集过程中，要保持设备的匀速移动，确保数据的准确性和完整性。

道路塌陷空洞探测中三维探地雷达技术应用发布时间：2021-03-15T01:33:24.761Z 来源：《中国科技人才》2021年第4期作者：李宇祥[导读] 塌陷空洞事故在我国城市道路中频繁发生，在给人们的日常生活带来困扰的同时，也威胁着正常的交通运行。

云南新大成劳务派遣有限责任公司云南昆明 650021摘要：塌陷空洞事故在我国城市道路中频繁发生，在给人们的日常生活带来困扰的同时，也威胁着正常的交通运行。

道路空洞塌陷利用三维探地雷达（GPR）因具有高精度、高效率、实时成像等特点，经常被使用于道路塌陷探测中。

本文通过深圳市宝安区象山大道、洲石路道路塌陷隐患勘察工作，该项目投入设备精良，技术要求严格，安全措施严密，施工流程合理，资料解释精细，解释成果可靠。

关键词：道路塌陷；空洞；三维探地雷达引言由于道路塌陷具有随机性、隐蔽性、重复性等特点，仅依靠人力监测等传统防治手段难有成效，多数情况下无法及时发现道路塌陷的前兆，其结果多是防不胜防，不能对道路塌陷进行有效防治。

三维探地雷达法是雷达探测法的进阶与延伸，具体表现在三维雷达可以定量的给出塌陷空洞的三维数据，并能够通过对其数据进行处理与解释以确定塌陷空洞的立体空间分布，为后续的治理与防治工作提供参考。

1 工程概况深圳宝安区，前海铁石片区洲石路沈海高速桥底-鹤州立交桥底和茅洲河片区象山大道象山大道与烟罗公路交叉口-南光高速两个工地都出现路面塌陷的问题。

如：沈海高速桥底到鹤州立交桥底，近两年内沿排污管线发生近10次的路面塌陷（排污管埋深9m左右）。

为彻查以上两条道路排污管网上方塌陷隐患，避免塌陷事故的发生，计划采用探地雷达以管线走向为中心线，沿管线方向进行道路路面检测，初步查明道路路面3m以内潜在的塌空病害区域。

2 三维探地雷达探测工作原理探地雷达（GPR）主要是指通过发射信号的天线向目标探测物体发射超高频短脉冲电磁波，并由目标接收天线将来自被探测物体的反射脉冲电磁波转换成电脉冲信号，交由上位机进行处理后以其时域或者频域的特性表现出来。

三维探地雷达技术在道路塌陷空洞探测中的应用发表时间：2018-12-24T16:51:45.220Z 来源：《基层建设》2018年第32期作者：倪国亮[导读] 摘要：近年来，随着我国城市地下空间开发利用强度不断加大，城市浅层地质稳定性造成一定程度的影响和破坏，导致我国许多城市道路地面塌陷事故不断发生，严重影响了人民群众生命财产安全和城市运行秩序。

朝阳华程公路工程试验检测有限公司辽宁朝阳 122000摘要：近年来，随着我国城市地下空间开发利用强度不断加大，城市浅层地质稳定性造成一定程度的影响和破坏，导致我国许多城市道路地面塌陷事故不断发生，严重影响了人民群众生命财产安全和城市运行秩序。

三维探地雷达是近年来国外发展起来的一项新技术，在道路地下空洞检测、地下管线探测、工程质量检测、考古等领域应用，取得了良好的效果。

文章对三维探地雷达技术在道路塌陷空洞探测中的应用进行了研究分析，以供参考。

关键词：三维；探地雷达技术；道路塌陷；空洞探测 1前言近年来，城市道路塌陷事件频繁发生。

北京、大连、哈尔滨、深圳、广州、南京、合肥、长沙、南宁、太原等近年来都出现过城区道路塌陷事件，轻则影响交通，重则造成死伤，造成生命财产的重大损失。

2三维探地雷达探测系统 2.1工作原理探地雷达是通过发射天线（T）向下发射超高频短脉冲电磁波，由接收天线（R）接收反射波，并根据其回波旅行时间t（又称双程走时）、幅度与波形资料，经过图像处理和解译，以确定地下界面或地下介质的空间分布。

2.2三维探地雷达三维探地雷达是近年来发展的新技术，它采用三维阵列天线，将发射天线与接收天线分离，交错等距排列，发射和接收天线可任意组合，实现剖面间距接近天线中心频率的1/4波长这一理想状态。

采集数据经专门的处理软件处理后可以实现数据的无缝拼接，保证最终成果为一个完整的三维数据体。

该成果可以在任意方向上“切片”以反映异常的形态。

2.3三维探地雷达数据采集系统三维探地雷达数据采集系统包括雷达阵列天线（集成主机）、GPS精确定位系统、控制中心、工程车等，将三维探地雷达图像、图像坐标位置、地表特征物、标记等多种数据信息同步采集，融入到原始数据中。

综合物探方法在地面塌陷勘察中的应用彭青阳【摘要】地面塌陷引发的地质灾害对国民经济建设的危害重大.目前,探测塌陷区的物探方法种类繁多,但没有一种方法能全面解决各种问题,需综合运用多种方法.以安徽某地面塌陷研究对象,运用高密度电法和瞬变电磁法探测重点塌陷区域,简要介绍了高密度电法、瞬变电磁法的工作原理、方法特点、数据采集和数据处理,并对数据进行了解释,通过此次探测研究,取得了明显的成果.结果表明,两种方法相互验证,相互参照,相互补充,查明了塌陷区及其附近的覆盖层厚度、地质构造和地层岩性变化,为后期地面塌陷灾害治理提供了科学依据.【期刊名称】《工程地球物理学报》【年(卷),期】2017(014)001【总页数】6页(P31-36)【关键词】综合物探;地面塌陷;高密度电法;瞬变电磁法【作者】彭青阳【作者单位】安徽省地质矿产勘查局327队,安徽合肥230011【正文语种】中文【中图分类】P631.3地面塌陷是在一定条件下，自然动力或人为动力造成地表浅层岩土体向下陷落，在地面形成陷坑的动力地质作用或现象。

地面塌陷既可以发生在松散的土层，又可以发生在基岩中，还可以发生在两类岩石共同发育的地方。

根据造成地面塌陷的直接原因可把地面塌陷分为自然塌陷和人为塌陷两类，其中人为塌陷又可进一步分为抽水塌陷、排水塌陷、蓄水塌陷、渗水塌陷、岩溶塌陷、采矿塌陷等。

地面塌陷的主要危害是破坏房屋、铁路、公路、矿山、水库、堤防等工程设施，造成房屋倒塌、道路中断、水库漏水、大坝和堤防陷落开裂等。

此外，地面塌陷还破坏土地资源，使大量耕地被毁，造成一些城市和矿区环境恶化。

针对地面塌陷的地球物理探测技术的综合应用研究，国内外文献鲜有涉及。

目前，探测塌陷区以物探为主，钻探验证的方法主要有高密度电法、瞬变电磁法、地质雷达探测发及双频激电法。

虽然探测塌陷区的物探方法有很多种，但各有其优缺点。

高密度电阻率法的特点是施工快捷，成本节约，数据量大，分辨率高，抗干扰能力强和图像直观，但其勘探深度有限，且对地形条件要求较高[1-3]；瞬变电磁法具有探测成本低，工作效率高，受地形影响小，能穿透高阻覆盖层等优势，但存在浅部探测盲区[4-6]；地质雷达法的工作效率和精度较高，但探测深度有限[7]；双频激电法的中间梯度装置的探测曲线能反应地下异常体的大概位置，但不能反应异常体的埋深[8]。

物探检测技术在公路工程中的应用物探检测技术是指通过对地下和地表特征进行探测和分析，获取相关信息的一种技术手段。

在公路工程中，物探检测技术的应用主要涵盖以下几个方面：1. 定位地下障碍物：物探检测技术可以帮助工程师准确了解地下的障碍物情况，如水管、电缆、暗河等，避免施工过程中对这些物体的破坏或损坏。

通过物探检测，可以测量地下障碍物的准确位置、深度、方向和尺寸，为后续的工程设计和施工提供准确的数据基础。

2. 地质勘查：在公路建设前，物探检测技术可以用于对工程的地质条件进行勘查和评估。

该技术可以分析地下土层结构、岩石特性、地下水位和地下水流动情况等，为工程设计提供地质参数和地质稳定性评估，以减少土层沉降、滑坡等地质灾害的风险。

3. 疏浚施工：在公路周边存在一些河道和水渠等需要疏浚的区域，物探检测技术可以通过对河道和水渠的底部进行扫描，获取沉积物、悬浮物等信息，帮助工程师了解底部情况，为疏浚施工提供准确的数据。

物探检测技术还可以监测疏浚工程的效果，保证疏浚的质量。

4. 探测裂缝和下沉：公路在使用过程中可能会出现裂缝和下沉等问题，物探检测技术可以用于对这些问题的诊断和评估。

通过物探检测，可以确定裂缝的位置、宽度、深度和延伸方向，并判断下沉的程度，为工程维护和修复提供参考。

5. 环境监测：在公路工程建设和运营过程中，物探检测技术还可以用于环境监测。

可以监测道路周边的建筑物、桥梁、管道等结构物的变形情况，及时发现和解决潜在的安全隐患。

物探检测技术还可以监测沿线地下水位变化、地下水流动情况等，为环境保护和资源管理提供数据支持。

物探检测技术在公路工程中的应用非常广泛，可以帮助工程师准确了解地下情况、评估地质条件、指导施工和维护工作，提高公路工程建设的质量和效率。

加强物探检测技术的研究和应用，将进一步推动公路工程的发展。

综合物探在地面塌陷区探测中的应用摘要：随着科学技术的发展，我国的综合物探技术有了很大进展，并在地面塌陷中得到了广泛的应用。

现阶段对溶岩地面塌陷的区域进行探测的方法中没有一种能全面的解决所有的问题。

因此，我们需要应用多种方法进行勘探，全面实施岩溶地面塌陷的地质勘查。

本文以某铁矿为例，采用高密度电法和地质雷达法探测，取得了较好的物探结果，为广大相关人员提供理论指导和经验借鉴。

关键词：高密度电法；地质雷达；岩溶地面塌陷引言岩溶塌陷是由于可溶岩(以碳酸岩为主，其次有石膏、岩盐等)中存在的岩溶洞隙而产生的。

在可溶岩上有松散土层覆盖的覆盖岩溶区，塌陷主要产生在土层中，称为“土层塌陷”，其发育数量最多、分布最广;当组成洞隙顶板的各类岩石较破碎时，也可发生顶板陷落的“基岩塌陷”。

目前，探测塌陷区主要以物探为主，钻探验证的方法。

其中物探的主要方法有高密度电法、瞬变电磁法、地质雷达探测发及钻孔电磁波CT。

1工程地质塌陷区位于一铁矿开采区内。

该区在距地面深度165m以下为铁矿老开采区，在地面二次塌陷前已采取井下充填和地表勘查钻孔充填相结合的综合治理措施，经多方验证，井下采空区确认已回填密实，因此。

此次二次塌陷非井下采空区塌陷造成。

塌陷区及周边地层岩性主要有寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系岩石和第四系覆盖层，矿体围岩主要是奥陶系的白云质灰岩、钙质白云岩、泥质灰岩和接触带及其附近的闪长斑岩等;夹石多为蚀变闪长斑岩及灰岩。

矿区围岩蚀变主要有钠长石化、矽卡岩化、绿泥石化、钙铁石榴化、高岭土化等。

2探测方法（1）高密度电法是对常规电法的一种综合，兼具剖面法与电测深的效果。

当溶洞、暗河等不良地质体存在时，其电阻率与周围、土体的电阻率具有明显的差异。

本次高密度测探数据采集采用了温纳装置进行测量，点距5m。

（2）地质雷达探测。

地质雷达（简称GPR）。

是利用高频电磁（1MHz~1GHz)，以脉冲形式通过发射天线被定向地送入地下。

本次地质雷达探测利用脉冲波来探测地下的地质情况，具有高保真，高分辨率，全程数字控制和数字化采集等特色。

探地雷达检测城市道路地下塌陷及其三维可视化1 引言道路地面塌陷是因道路路面、路基或地下土体在外力因素作用下向下陷落，并在道路路面形成塌陷坑（洞）的一种动力地质现象。

此类灾害性事故近几年来逐渐增多，且给社会经济和人民生命财产造成很大损失。

2 探地雷达技术的探测原理及三维可视化方法技术探地雷达是利用高频电磁波（106〜109HZ的反射来探测有电性差异的界面或目标体的一种物探技术。

探地雷达探测时，通过发射天线向地下（或其它方向）定向辐射，当脉冲电磁波传播过程中遇到有电性差异的界面或目标体（介电常数和导电率不同），就会发生反射和散射现象，通过接收天线接受反射回来，幅度大小及双程旅行时间长短不一的脉冲。

3 案例分析本文以上海市闸北区中兴路育婴堂路地面塌陷为例进行讨论。

3.1 地质概况中兴路育婴堂路路口因路面凹陷进行多次修补；2009 年11 月3日在修补区域发生路面塌陷，塌陷时地面形成直径约1m左右的空洞。

塌陷发生后采用探地雷达进行探测，根据探测结果，对空洞及疏松区域进行了开挖，同时回填碎石土，由挖机机头进行夯实处理。

3.2 测线布置根据现场条件，为了能够有效反映附近区域地下情况，测线布设尽量利用有限工作空间，避开路面障碍物及周围铁磁性物体干扰，采用地质雷达（主频100MHz天线）对现场进行探测，探测前进行相应设备调试、增益调整、叠加、滤波等参数设置。

中兴路育婴堂路路口共布设地质雷达测线15条。

3.3探测成果对每条测线进行分析，可得到各测线的解释成果表3-1 。

结合上述各测线分析，中兴路育婴堂路口塌陷隐患区影响范围在1.2m〜2.4 m之间，具体隐患区域见图。

3.4隐患区的三维可视化根据测线解释成果的异常边界点的坐标值，利用surfer 软件可雕刻出中兴路育婴堂路路口塌陷的隐患区，使之更加形象、直观。

4 结论1 ）通过实例探测和分析表明，探地雷达能够有效检测城市道路地下塌陷的隐患区域。

2）三维可视化使得隐患区域更加形象、直观的呈现出来。

i平估与脫侧/.E v a lu a ti o n&li n s p e c ti o n Z综合物探方法在路面塌陷开裂调查中的应用Comprehensive Geophysical Prospecting Method in Road Collapse Investigation弓长立青超（上海市建筑科学研究院有限公司，上海200032)摘要：针对上海市青浦区某路面的塌陷问题，利用探地雷达法和地震映像法对路面基层技术状况进行调查分析。

通过两种解释结果的验证 对比，查明道路路面异常区域分布。

结果表明，运用探地雷达和地震映像法相互结合相互验证，能较为准确地查出路面以下不同位置、不同深度范围内的不良地质情况。

为整治不良地质和后续施工提供了预防措施建议，确保工程安全。

关键词：探地雷达；地震映像；路面塌陷；不良地质；机动车道中图分类号：TU 192 文献标识码：A文章编号：2096-3815 (2021) 01-0048-04由于近期上海市青浦区北盈路与漕盈公路交叉路口机动 车道路面出现局部塌陷现象，对当地居民的人身安全造成一 定威胁，亟须对该处路面塌陷成因进行分析。

本文综合运用 探地雷达法和地震映像法，开屐路面基层技术状況调查。

通 过两种解释结果的验证对比，查明道路路面异常区域分布。

目前已有多种物探方法应用到岩溶塌陷、地面塌陷研究 中，如高密度电测深法、音频大地电磁法和地震折射法。

本 文选择的探地雷达是利用高频电磁波发射探测地下目标体的 一种物探方法。

当电磁波由发射天线发出，由地表向下传 播，遇到地下存在的异常物体时，电磁波就会被反射回地 表被接收天线接收，此时地质雷达资料也会出现一些特征反 射。

根据这些特征反射剖面，就可以圈定出异常物体的结 构、平面位置及埋深。

地震映像法是一种利用介质间的波阻抗差异对弹性波的 反射来探测地下目标体的常用的浅层地震勘探方法。

由于岩 溶、采空洞六与周围介质存在一定的波阻抗差异，在地震映 像时间剖面上同相轴则出现错断或弧形等特征。

地面塌陷勘查中工程物探与钻探方法结合的应用摘要：地面塌陷是在一定条件下,自然动力或人为动力造成地表浅层岩土体向下陷落,在地面形成陷坑的动力地质作用，是一种常见的地质灾害,会对人们生产生活造成不同程度的影响和破坏，因此查明造成地质灾害的具体原因，及时采取有效措施尤为重要。

本文结合工程实例，探讨物探测试[1]与传统勘察钻探相结合的方法，查明地面塌陷的原因，并提出有效建议。

传统的勘察钻探只是揭露钻孔位置以下的地层情况，物探测试是通过电波、地震产生的振动波的波形变化判断地层变化，波速相同的不同物质则无法从波形上做出准确的判断，钻探则弥补了物探测试的局限性。

关键词：地面塌陷，物探测试，钻探技术一、工程概况某项目主楼地上4层，高18.0m，地下1层，框架结构，筏板基础。

于2016年开工，2017年竣工，2018年正式投入使用。

不到1年的时间，主楼西北角约5m处突然坍塌，形成一个直径5.0m，深度约6.0m呈井筒形垂直塌落的大坑，塌陷实土体积约100m3。

踏勘发现坑内主楼基坑护壁锚杆从北侧全部削断，南侧的钢筋向下弯曲，可以看出，塌陷速度快，能量大，危险性高。

（见照片1-1、1-2）。

本次勘查的任务是对塌陷区域进行调查并分析，确定洞体塌落原因，并提出塌陷的处理建议。

图1-1 现场地面塌陷照片图1-2 现场形成大坑照片二、工程地质条件根据区域地质资料，拟建场地位于山前台地，上部覆盖层为人工堆积层、新近沉积层和一般第四纪沉积层，覆盖层厚度20~50m；其下为古生代石炭纪太原组的沉积岩，沉积厚度120~240m。

三、洞体形成原因分析及工作思路1、形成原因分析场区60年代为砖窑；70年代主楼北侧建设两排厂房，厂房可能存在地下设备间；位于山前，有存在暗河的可能；场地覆盖层下为沉积岩，存在岩溶、基岩裂隙的可能，是本场区潜在的塌陷内在原因。

历史上附近未出现过塌陷。

由于主楼荷载较大，使四周土层应力改变，影响土层原有的应力平衡，可能是地面塌陷的外在原因。

地震灾后公路路基沉降勘察中物探技术的应用我国是地震多发国家，”5.12汶川大地震”，”4.20芦山地震”在对人员造成巨大伤亡的同时，也对公路、桥梁等基础设施产生重大破坏。

路基沉降是地震对公路破坏的一种常见情况，以往对于路基沉降等地质灾害主要采用地质雷达探测。

但由于地质雷达探测深度较浅不能探测深部地质情况，使得往往难以确定路基沉降原因，因而需要采用在探测精度、深度都能满足要求的物探方法。

高密度电法由于其本身的技术特点，在地震灾后公路沉降勘察中脱颖而出，为解决众多路基沉降问题提供了一项新的物探技术选择。

标签：地震路基沉降高密度电法1引言2008年5月12日“汶川特大地震”，2013年4月20日“芦山地震”，均造成了惨重的人员伤亡，同时对学校、医院、交通等基础设施也造成了巨大得破坏。

为尽快恢复灾区人民生产生活，要求必须尽快恢复公路交通等基础设施。

受地震的破坏作用灾区公路存在大量路基下沉现象。

由于路基沉降表现出的特殊岩土性质以及其不同于一般路基沉降的机理，采用传统的钻探，地质雷达等技术很难探明路基的沉降影响深度范围以及沉降机理，而高密度电法作为一种探测精度高、高效、便捷的阵列剖面勘探方法被广泛应用到震后路基沉降勘察中。

2应用基本原理地震作用导致地基下沉、断层活动，溶洞坍陷等均是路基发生沉降的原因。

伴随着路基沉降，沉降区内岩层将表现出相比周围岩体更加破碎的特性，而土层将表现出相对周围土层更加松散的特性，这种特性上的差异使得沉降区内岩土与与周围未沉降区段岩土表现出不同的电学性质，这种电性上的差异正是采用高密度电法进行路基沉降勘探的电性基础。

3工作方法采用高密度电法进行路基沉降勘探。

一般选用α（温纳）装置与α2（施贝）装置两种方法进行勘探。

α（温纳）装置有利于是压制干扰，增强有效信号，该装置对于电性的垂向变化比水平向变化反映灵敏，但整体而言探测精度相对较低，反应地质成果较为宏观；α2（施贝）装置在水平和垂向结构中都有着适度的探测精度，但由于受接地电阻差异等影响存在一定的静态效应干扰。

第46卷 第2期2024年3月物探化探计算技术C O M P U T I N G T E C H N I Q U E S F O R G E O P H Y S I C A L A ND GE O C H E M I C A L E X P L O R A T I O NV o l .46 N o .2M a r .2024文章编号:1001-1749(2024)02-0215-09综合物探方法在城市道路典型障碍物定位研究中的应用杨 超(上海元易勘测设计有限公司,上海 201203)摘 要:在城市主干道路改扩建工程中,为准确测定地下原水箱涵及其附属隐伏护管桥的空间位置,保障高架桥梁桩基的准确设计及顺利施工,采用高密度电法㊁地震面波法㊁探地雷达法㊁G E M -2多频电磁法等几种常用工程物探方法,旨在对比方法有效性,总结技术要点,为城市道路典型障碍物定位研究积累技术资料及工程经验㊂地下原水箱涵道及其附属隐伏护管桥为钢筋混凝土,具有特殊的工程结构,与地层具有明显的物性差异,这里利用G E M -2多频电磁法清晰地准确地探测到了护管桥的平面边界,高密度电法㊁地震面波法较为有效地圈定了护管桥及原水箱涵的空间位置,探地雷达法清晰地探测到了护管桥区域,并且精细地刻画了原水箱涵及护管桥的空间关系,这些成果为类似城市道路工程问题的地球物理勘察提供了实践依据及解决方案㊂关键词:城市主干道路;护管桥;原水箱涵;多频电磁法;高密度电法;地震面波;探地雷达中图分类号:P 631.3 文献标志码:A D O I :10.3969/j.i s s n .1001-1749.2024.02.11收稿日期:2022-10-28作者简介:杨超(1987-),男,硕士,高级工程师,主要从事工程物探工作,E -m a i l :369844484@q q.c o m ㊂0 引言城市道路一直是城市现代化水平的重要标志,宽阔舒适的道路不仅可以树立良好的城市形象,而且可以为城市交通提供良好的保证㊂随着城市的更新发展,许多既有道路无法与新的城市发展规划相匹配,因此需进行改建或者扩建[1]㊂然而,在此过程中,会遇到各种地下构筑物,原水箱涵道及其附属隐伏护管桥便是其中典型障碍物,由于建设年代久远,竣工资料不完整㊁不精准㊁甚至缺失等原因导致空间位置信息缺失,成为道路,特别是桥梁桩基础设计㊁施工过程中的难点问题,给设计㊁造价及施工造成不利影响㊂要解决此问题,就需要在设计或施工之前对其进行精准探测,从而保障城市道路改扩建顺利有序的进行㊂本次探测障碍物目标为原水箱涵及其保护结构(护管桥),两者皆属钢筋混凝土材质,具有特殊的工程结构,与地层具有明显的物性差异,所处位置位于城市主干道路路面以下,根据现有资料仅清楚该箱涵高约3.5m ,宽约10m 以及其大概位置;具体边界㊁埋深及其与护管桥空间结构关系不清,且该道路为沥青路面,限速50k m /h,来往车辆密集,部分工程物探方法因激发㊁接收装置,采集㊁接收条件,信号接收原理,采集时间等原因或影响交通,或无法接地,不适宜在沥青路面的城市主干道路中进行,仅可在道路两侧人行道及绿化带进行㊂针对上述典型障碍物的探查,一方面要确定其平面位置,另一方面要确定其深度,同时要明确两者之间的空间结构关系㊂基于此,笔者采用高密度电法㊁地震面波法㊁探地雷达法㊁G E M -2多频电磁法等几种常用工程物探方法,旨在对比方法有效性,总结技术要点,为城市道路典型障碍物定位研究积累技术资料及工程经验,为类似城市道路工程问题的地球物理勘察提供实践依据及解决方案㊂1方法原理及特点1.1并行高密度电法(P E M)并行高密度电法(P E M)实现了所有参与电极的并行激发与采集[2],供电测量过程中没有闲置电极[3],采集数据量海量提升,而采集时间呈n2倍缩短[2]㊂与常规传统高密度电法每次供电只能采得一个测点数据相比,网络并行高密度电法可同时获取多个测点数据,是一种全电场观测技术[4]㊂主要有2类工作方法:A M法(图1(a))和A B M法(图1(b))[2]㊂一次现场测量可实现直流电法勘探中的二极法㊁单极偶极㊁温纳三极㊁四极㊁偶极㊁微分和中梯等各类电法装置[5-6](图1)㊂1.2瞬态面波勘探多道瞬态面波法数据采集时用锤击作为震源,单端激发㊁多道接收,通过采集各频段瑞雷波的垂向分量,经处理可得到地下各层介质的瑞雷波速度和对应的频率(图2)㊂当地下存在异常体时,会在频散曲线中出现 之 字形现象,据此可判断地下异常体的存在㊂图1电位分布及观测装置(据刘盛东,2007修改[5])F i g.1P o t e n t i a l d i s t r i b u t i o n a n d o b s e r v a t i o n d e v i c e i n A M a n d A B M m e t h od图2瞬态瑞雷波勘探数据采集示意图F i g.2 T h e s k e t c h m a p o f t r a n s i e n t R a y l e i g h w a v e d a t a a c q u i s i t i o n1.3探地雷达探测方法探地雷达是利用电磁波在介质传播过程中异常物体与周围介质的电性差异(介质电导率㊁介电常数差异),致使电磁波被反射而由接收天线所接收,通过对接收到的反射波的分析处理,从而确定异常物体空间位置及可能的物理属性(图3)㊂1.4多频电磁法电磁法探测以地下介质的电㊁磁性为基础,通过发射不同频率的一次电磁场,从而使地下的良导体(如钢筋结构)中感应出微弱的涡流电场,由此电场产生二次磁场,被检测和记录[7](图4)㊂G E M-2数据处理是去除一次场,保留能够反映612物探化探计算技术46卷图3探地雷达探测原理图F i g.3S c h e m a t i c d i a g r a m o f g r o u n d p e n e t r a t i n g r a d ar图4 G E M-2工作原理图(据W O N I J,1996修改[8])F i g.4 T h e s c h e m a t i c d i a g r a m o fG E M-2w o r k i n g p r i n c i p l e目标介质信息的二次场信号,同时将二次场和一次场做比值,并乘以106,称为归一化二次场,用百万分之一(p p m)度量[7]㊂对于水平共面模式(或垂直偶极子模式),地面以上h高度观测,归一化二次场可以写成[7-8]:H SH P=-r3ʏ㠊0Rλ,μ,σ,ωe-2λhλ2J0(λr)dλ=I+i Q(1)R(λ,μ,σ,ω)=λ-λ2+iωμσλ+λ2+iωμσ(2)其中:H S:二次磁场H P:一次磁场r:收发线圈距离h:仪器距地面高度J0:零阶贝塞尔函数λ:积分变量μ:磁导率σ:电导率ω:角频率I:同相分量Q:正交分量G E M-2所测原始数据就是同相分量和正交分量,基于此,可以获得其他不同物理意义的参数㊂7122期杨超:综合物探方法在城市道路典型障碍物定位研究中的应用2 测线布置及数据采集本次探测位于城市主干道路,路面为沥青,限速50k m /h ㊂根据收集资料及现场实际情况,先进行面上扫描,在此基础上利用不同方法进行纵向探测,并结合钻孔进行验证㊂2.1 多频电磁法1)探测位置根据现场实际情况及收集资料分析,选择沿道路方向穿越原水箱涵进行剖面探测,剖面起止位置以观测至数据背景场为准(位置如图5所示)㊂2)数据采集采用美国G E M -2多频电磁仪,采集同相分量I 和正交分量Q ,连续自动测量,默认采样间隔40m s,每3个测量数据叠加为一个记录数据,即每120m s 记录一个数据,选用1525H z ㊁5325H z㊁18325H z ㊁63025H z 等4个发射频率㊂2.2 高密度电法1)探测位置根据现场实际情况及G E M 成果分析,选择道路北侧绿化带穿越原水箱涵进行剖面探测(位置如图6所示)㊂图5 电磁法剖面测线位置图F i g .5 T h e l o c a t i o n m a p o f e l e c t r o m a g n e t i c s e c t i o n s u r v e yl i n e 2)数据采集采用安徽惠洲地质安全研究院股份有限公司的H Z E 11I 并行高密度电法仪进行数据采集,64道电极,电极间距1.0m ,采用A M 法获得联合三极数据㊂2.3 探地雷达法1)探测位置根据现场实际情况及G E M 成果分析,选择道路北侧人行道穿越原水箱涵进行剖面探测(位置如图6所示)㊂2)数据采集采用加拿大E K K O 探地雷达系统进行数据采集,测点间距0.5m ,100MH z 主频天线㊂2.4 多道瞬态面波法1)探测位置根据现场实际情况及G E M 成果分析,选择道路北侧绿化带穿越原水箱涵进行剖面探测(位置如图所示)㊂图6 综合方法剖面测线位置图F i g .6 T h e l o c a t i o n m a p o f s u r v e yl i n e 812 物探化探计算技术46卷2)数据采集采用北京水电所S W S -6A 型工程地震系统进行数据采集,24道,直线等道间距1.0m ,最小炮检距8m ,0.5m s 采样间隔,每道采样数2048,4H z检波器㊂3 应用效果分析3.1 多频电磁法(G E M -2)成果分析通过正演模拟可以从理论上证明,G E M -2多频电磁几乎是单极的,异常在目标的正上方[8]㊂这里采用1525H z ㊁5325H z ㊁18325H z ㊁63025H z 四个工作频率,对不同深度的电导率层进行了探测㊂根据图7㊁图8可知,从高频到低频:①电导率和磁导率皆具有很强的数值范围及梯度边界,皆具有清晰的菱形边界,且边界范围相同㊂由于测线是根据已知原水箱涵标志位置布置,剖面起止位置以观测至数据背景场为准(图5),结合目标体钢筋混凝土特性,判断该异常即为护管桥,桥宽约20m ,长约150m ;②电导率和磁导率皆具有清晰的菱形轮廓,根据图面轮廓及数据陡变梯度带特征可知,该菱形轮廓由至少5个相对的菱形体拼接而成,推测各小菱形体之间的弱异常条带为护管桥拼接缝,据此,基本确定了护管桥边界的位置,同时勾勒了该桥的结构特征(图9)㊂文中,4个不同频率电导率梯度边界为103m S /m ~105m S /m 数量级,利用测量中介质电导率和电磁波频率,根据 趋肤深度列线图 计算各层的趋肤深度δ[9-10],从而获得探测深度d =δ[7,11]㊂由于各频率异常主体电导率值≫103m S /m ,因此判断护管桥覆土深度很浅,加之钢筋网对电磁信号的屏蔽作用,低频信号无法穿透护管桥界面,据此,估算护管桥覆土深度ɤ0.6m ,并对该异常在道路北侧绿化带进行了揭露验证,发现其边界与G E M -2数据异常边界完全吻合,埋于地表以下0.5m (图9)㊂图7 不同频率G E M -2电导率数据F i g .7 C o n d u c t i v i t y d a t a o fG E M -2a t d i f f e r e n t f r e qu e n c i es 图8 不同频率G E M -2磁导率数据F i g .8 P e r m e a b i l i t y d a t a o fG E M -2a t d i f f e r e n t f r e qu e n c i e s 9122期杨 超:综合物探方法在城市道路典型障碍物定位研究中的应用图9 护管桥边界解译及验证F i g .9 T h e v e r i f i c a t i o n p h o t o o f a n o m a l y b o u n d a r y3.2 并行高密度电法(P E M )成果分析由于现场条件限制,高密度剖面布设在道路北侧绿化带内,剖面长度64m ,剖面与护管桥斜交,护管桥在剖面上的投影位于15m~36m 处(图10)㊂本文采用联合三极进行反演,根据图10可知,在剖面15m~36m 区间段,深度约0.5m ,对应电阻率80Ω㊃m~2.8ˑ104Ω㊃m ,顶界面相对平直,具有明显梯度带,且该异常平面边界位置与G E M -2异常梯度边界位置完全吻合,可见高密度电法能够准确反映出主桥结构边界㊂在剖面14.5m~25m区间段(浅部低阻可能存在干扰),对应电阻率150Ω㊃m~2.7ˑ103Ω㊃m ,异常向小号点加厚,从25m 处的5.6m 厚增加至14.5m 处的7.5m 厚,推断该处为原水箱涵影响,认为剖面上箱涵左边界比顶部护管桥左边界伸出大约0.5m ,右边界在护管桥正下方,电流无法穿透,向右主体为护管桥异常;在剖面14.5m~15m 中间,深度约2.5m 处存在电阻率缩颈特征,推断为原水箱涵左上角与护管桥左下角边界,可见高密度电法能够反映出箱涵异常,由于位于护管桥下方,电流无法穿透,无法反应全貌,但因剖面上箱涵左边界已伸出护管桥,异常轮廓出现,能够大致进行判断㊂图10 联合三极反演电阻率断面解译推断F i g .10 T h e I n v e r s i o n s e c t i o n o f r e s i s t i v i t y a n d i n t e r p r e t a t i o n m a p022 物探化探计算技术46卷3.3探地雷达成果分析由于现场条件限制,探地雷达剖面布设在道路北侧人行道内,剖面长度44m,剖面与护管桥斜交,护管桥在剖面上的投影位于7m~36m处(测点号15~73)(图11)㊂根据图11可知,在剖面7m~36m区间段,深度约0.5m,可见明显的强反射同相轴,向下有多次反射现象,且两端存在绕射特征,其位置与G E M-2异常边界完全吻合,可见雷达已明显探测到护管桥结构边界㊂沿表层同相轴向右追踪,可以发现大约在10m㊁12m㊁14m处存在微绕射,其位置与G E M-2的条带状弱异常吻合,为护管桥拼接缝㊂沿中部同相轴向右追踪,大约在16m~30m处存在2处大型绕射双曲线弧,弧顶深2.5m,向下反射同相轴能量变弱,约至6m深度处反射同相轴又明显增强,且双曲线弧基本消失,同相轴相对平直,据此推测剖面16m~30m处为原水箱涵,顶深2.5m,底深6m,箱涵高3.5m,且该箱涵可能为双排㊂图11探地雷达解译推断F i g.11 T h e i n t e r p r e t a t i o n m a p o fG P R d e t e c t i n g r e s u l t3.4地震面波成果分析由于现场条件限制,地震面波剖面布设在道路北侧绿化带内,剖面长度38m,剖面与护管桥斜交,护管桥在剖面上的投影位于19m~26m处(图12)㊂根据图12可知,在剖面19m~26m区间段,深度约1.2m以上,可见明显的面波速度增大,其位置与G E M-2异常边界完全吻合,可见多道瞬态面波已明显探测到护管桥结构边界,并且底界面平直,结构反应非常清晰,据此,笔者结合验证资料,认为护管桥厚度为0.7m;0.5m以上至地表高速,则是浅层的高频盲区㊂在剖面29m~37m(异常未结束)区间段,深度约2.5m,可见明显的面波速度增大,其左侧边界空间位置与探地雷达所反映的空间边界完全吻合,可见多道瞬态面波亦明显探测到原水箱涵结构边界,并且顶㊁底界面平直,结构反应非常清晰㊂以上2种异常,护管桥异常为高波速覆盖层数据,原水箱涵异常则为中间高速夹层数据,两者皆为高阶模态与基阶模态的混合的频散数据,本文不做详细分析㊂图12地震面波成果解译推断F i g.12 T h e i n t e r p r e t a t i o n m a p o f s e i s m i c s u r f a c e w a v e r e s u l t s 1222期杨超:综合物探方法在城市道路典型障碍物定位研究中的应用3.5 护管桥㊁原水箱涵边界界定及验证综合不同方法成果,确定了护管桥及原水箱涵边界的三维空间位置关系,同时勾勒了该桥的结构特征(图13)㊂对该异常在北侧(道路东侧)绿化带进行了揭露验证,结果与数据异常边界基本吻合,护管桥埋于地表以下0.5m ,桥厚0.5m ,与解译结果相差0.2m ;箱涵埋于地下约2.2m ,与解译结果相差0.3m㊂图13 护管桥、原水箱涵边界解译及验证F i g .13 B o u n d a r y i n t e r p r e t a t i o n a n d v e r i f i c a t i o n o f p r o t e c t i v e p i p e b r i d ge a n d r a w w a t e r b o x c u l v e r t 4 结论综合在城市道路地下隐伏护管桥㊁原水箱涵开展的G E M -2多频电磁扫描㊁并行高密度电法㊁地震面波和探地雷达成果,结合验证,表明各方法可以有效地探测出地下隐伏护管桥及原水箱涵的空间位置和结构,但是各种方法各具特点,总结如下:1)G E M -2多频电磁法在护管桥边界识别中效果非常明显,且异常位于目标体正上方,外业工作效率和成果处理速度也是所有方法中最快的最简单的,但是,由于钢筋混凝土的屏蔽作用,异常无法下穿,仅能反应目标体的平面位置㊂2)高密度电法联合三极效果非常明显,可以有效探测护管桥边界及埋深,由于电流无法穿透高阻体,其底部目标体无法识别,但当底部目标体伸出上覆高阻体遮挡时,异常体向伸出方向逐渐增厚,虽无法反应全貌,但异常轮廓出现,能够大致进行该侧边界判断㊂并且在上下目标体间存在电阻率缩颈特征,可大致推断原水箱涵左上角与护管桥左下角边界㊂3)探地雷达工作探测到了护管桥及原水箱涵的结构细节,是所有探测方法中精度较高的㊂但是,考虑到上海地区地下水位比较浅,部分雷达设备电磁波信号差,几乎无效,对于大深度探测估计更难以满足㊂因此在布设雷达工作时,探测深度是最先需要考虑的问题,建议在使用前还是先做试验㊂4)地震面波清晰探测到了护管桥的底界面及原水箱涵的顶㊁底界面,但以上2种异常现象,护管桥异常为高波速覆盖层数据,原水箱涵异常则为中间高速夹层数据,两者皆为高阶模态与基阶模态的混合的频散数据,建议在使用前需定性分析清楚后,按照相应的正演模式进行频散曲线分析㊂5)城市道路地下典型隐伏障碍物探测,各构筑物工程地质结构虽有一定差异,但是本次探测工作所形成的工作经验及成果认识,仍具有一定的借鉴意义㊂展望这些典型隐伏障碍物的探测工作,笔者认为,埋深较浅者,应首先开展面积性扫描工作,快速识别异常边界,对于埋深较大的目标体,可开展综合物探方法进行纵向探测㊂参考文献:[1] 刘美荣.市政道路改扩建工程设计体会[J ].住宅与房地产,2016(33):226.L I U M R .D e s i g n e x p e r i e n c e o f m u n i c i pa l r o a d r e c o n -s t r u c t i o n a n d e x p a n s i o n p r o j e c t [J ].H o u s i n g an d R e a l E s t a t e ,2016(33):226.(I n C h i n e s e)[2] 刘盛东,刘静,戚俊,等.矿井并行电法技术体系与新进展[J ].煤炭学报,2019,44(8):2336-2345.L I U S D ,L I U J ,Q I J ,e t a l .A p p l i e d t e c h n o l o gi e s a n d 222 物探化探计算技术46卷n e w a d v a n c e s o f p a r a l l e l e l e c t r i c a l m e t h o d i n m i n i n g g e o p h y s i c s [J ].J o u r n a l o f C h i n a C o a l S o c i e t y,2019,44(8):2336-2345.(I n C h i n e s e)[3] 曹煜,刘盛东,唐润秋,等.电法并行采集A M 排列推导A B M 排列技术研究[J ].物探与化探,2016,40(6):1157-1165.C A O Y ,L I U SD ,T A N G R Q ,e t a l .R e s e a r c h o n t h e d e r i v a t i o n o f A B M a r r a y f o r p a r a l l e l a c qu i s i t i o n o f A M a r r a y t e c h n i q u e [J ].G e o p h ys i c a l a n d G e o c h e m i c a l E x pl o r a t i o n ,2016,40(6):1157-1165.(I n C h i n e s e )[4] 吴超凡,邱占林,杨胜伦,等.网络并行电法与传统电法超前探测效果对比[J ].物探与化探,2015,39(1):136-140.W U C F ,Q I U Z L ,Y A N G S L ,e t a l .A c o m pa r i s o n o f a d v a n c e d d e t e c t i o n e f f e c tb e t w e e n t h e n e t w o r k p a r -a l l e l e l ec t r i c a l m e t h od a n d t he t r a d i t i o n a l m e t h o d [J ].G e o p h y s i c a l a n d G e o c h e m i c a l E x pl o r a t i o n ,2015,39(1):136-140.(I n C h i n e s e)[5] 刘盛东,刘士刚,吴荣新,等.网络并行电法仪与稳态电法勘探方向[J ].中国科技成果,2007(24):31-33.L I U S D ,L I U S G ,W U R X ,e t a l .E x pl o r a t i o n d i -r e c t i o n o f n e t w o r k p a r a l l e l h i g h -d e n s i t y el e c t r i c a l i n -s t r u m e n t a n d s t e a d y-s t a t e e l e c t r i c a l m e t h o d [J ].C h i n a S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y Ac h i e v e m e n t s ,2007(24):31-33.(I n C h i n e s e)[6] 曹煜.并行直流电法成像技术研究[D ].淮南:安徽理工大学,2008.C A O Y .T h e i m a g e r t e c h n o l o g y of c o n c u r r e n t e l e c t r i -c a l m e t e r [D ].H u a i n a n :A n h u i U n i v e r s i t y of S c i e n c e &T e c h n o l og y,2008.(I n C h i n e s e )[7] 何晓萍.G E M -2数据处理与反演方法研究及其在海冰厚度探测中的应用[D ].杭州:浙江大学,2018.H E X P .T h e S t u d y o f G E M -2d a t a p r o c e s s i n ga n d i n -v e r s i o n m e t h o d s f o r s e a -i c e t h i c k n e s s d e t e c t i o n [D ].H a n g z h o u :Z h e j i a n g U n i v e r s i t y,2018.(I n C h i n e s e )[8] W O N I J ,K E I S W E T T E R D A ,F I E L D S G R A ,e ta l .G E M -2:A n e w m u l t i f r e q u e n c y e l e c t r o m a gn e t i c s e n s o r [J ].J o u r n a l o f E n v i r o n m e n t a l a n d E n g i n e e r i n gG e o p h ys i c s ,1996,1(2):129-137.[9] W O N I J .A w i d e -b a n d e l e c t r o m a g n e t i c e x pl o r a t i o n m e t h o d -s o m e t h e o r e t i c a l a n d e x pe r i m e n t a l r e s u l t s [J ].G e o p h ys i c s ,1980,45(5):928-940.[10]R A HM A N Y A C C U P ,P E T E R B R A B H A M.G r o u n d e -l e c t r o m a g n e t i c s u r v e y (G E M -2)t e c h n i q u e t o m a p th e h y d r o c a r b o n c o n t a m i n a n t d i s pe r s i o n i n t h e s u b s u rf a c e a t b a r r y do c k s ,w a l e s ,U K [C ].A I C C E ,2012:1-9.[11]H U A N G H P .D e p t h o f i n v e s t i ga t i o n f o r s m a l lb r o a d -b a n d e l ec t r o m a g n e t i c s e n s o r s [J ].G e o p h ys i c s ,2005,70(6):G 135-G 142.A p p l i c a t i o n o f c o m p r e h e n s i v e g e o p h y s i c a l p r o s p e c t i n g me t h o d i n t h e r e s e a r c h o n t h e l o c a t i o n of t y pi c a l o b s t a c l e s u n d e r u r b a n r o a d s Y A N G C h a o(S h a n g h a i Y u a n y i I n v e s t g a t i o n &D e s g i n C o ,.L T D ,S h a n gh a i ,201203,C h i n a )A b s t r a c t :I n t h e r e c o n s t r u c t i o n a n d e x p a n s i o n p r o j e c t o f a n u r b a n t r u n k r o a d ,i n o r d e r t o a c c u r a t e l y d e t e r m i n e t h e s p a t i a l p o s i t i o n o f t h e u n d e r g r o u n d r a w w a t e r t a n k c u l v e r t a n d i t s a u x i l i a r y c o n c e a l e d b r i d g e ,w h i c h p r o t e c t i n g t h e p i pe ,a n d e n s u r e t h e a c c u r a t e d e s i g n a n d s m o o t h c o n s t r u c t i o n of V i a d u c t P i l e F o u n d a t i o n ,s e v e r a l j o i n t e ng i n e e r i n g g e o ph y si c a l e x pl o r a t i o n m e t h o d s s u c h a s h i g h -d e n s i t y e l e c t r i c a l m e t h o d ,s e i s m i c s u r f a c e w a v e m e t h o d ,g r o u n d p e n e t r a t i n g r a d a r m e t h o d ,a n d G E M -2m u l t i -f r e -q u e n c y e l e c t r o m a g n e t i c m e t h o d a r e a d o p t e d w h i c h i n o r d e r t o c o m p a r e t h e e f f e c t i v e n e s s ,a n d s u m m a r i z e t h e t e c h n i c a l po i n t s ,a n d i n o r d e r t o a c c u m u l a t e t e c h n i c a l d a t a a n d e n g i n e e r i n g e x p e r i e n c e f o r t h e p o s i t i o n i n g r e s e a r c h o f t y pi c a l o b s t a c l e s i n t h e u r b a n r o a d s .T h e u n d e r g r o u n d r a w w a t e r t a n k c u l v e r t a n d p r o t e c t i o n b r i d g e a r e r e i n f o r c e d c o n c r e t e ,w i t h a s p e c i a l e n g i n e e r i n gs t r u c -t u r e w h i c h h a s o b v i o u s p h y s i c a l p r o p e r t i e s d i f f e r e n t f r o m t h e s t r a t u m.T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e p l a n e b o u n d a r y o f t h e p i pe -p r o t e c t i n g b r i d g e i s c l e a r l y d e t e c t e d b y G E M -2m u l t i -f r e q u e n c y e l e c t r o m ag n e t i c m e th o d ;a n d t h e s p a ti a l p o s i t i o n s o f t h e p i pe -p r o t e c t i n g b r i d g e a n d t h e r a w w a t e r t a n k c u l v e r t a r e d e l i n e a t e d ef f e c t i v e l y b y h igh -d e n si t ye l e c t r i c a l m e t h o d a n d s e i s m i c s u rf a c e w a v e m e t h o d ;a n d t h eg r o u n d p e n e t r a t i n g r a d a r (G P R )h a s d e t e c t e d t h e b o u n d a r y o f t h e pi p e -p r o t e c t i n g b r i d ge ,a n d d e l i n e a t e d t h e s p a t i a l r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e r a w w a t e r t a n k c u l v e r t a n d t h e p i p e -p r o t e c t i n g b r i d g e .T h e s e r e s u l t s pr o v i d e a p r a c t i c a l b a -s i s a n d s o l u t i o n f o r t h e G e o p h y s i c s I n v e s t i g a t i o n o f s i m i l a r u r b a n r o a d e n g i n e e r i n g p r o b l e m s .K e y w o r d s :m a i n t r u n k r o a d ;p i p e -p r o t e c t i o n b r i d g e ;r a w w a t e r t a n k c u l v e r t ;m u l t i -f r e q u e n c y e l e c t r o m a g n e t i c m e t h o d ;h i g h d e n s i t y e l e c t r i c a l m e t h o d ;s e i s m i c s u r f a c e w a v e m e t h o d ;g r o u n d p e n e t r a t i n g ra d a r 3222期杨 超:综合物探方法在城市道路典型障碍物定位研究中的应用。

上海地区地面塌陷风险评价及其隐患防控研究蔡剑韬【期刊名称】《《上海国土资源》》【年(卷),期】2019(040)004【总页数】7页(P64-70)【关键词】流砂; 地面塌陷; 风险区划; 数据体系; 调查与监测; 隐患防控【作者】蔡剑韬【作者单位】上海地矿工程勘察有限公司上海 200072【正文语种】中文【中图分类】P642.26近十年来，国内外大中城市常有地面塌陷现象。

上海因其脆弱的地质环境条件，在人类工程活动的影响下，地面塌陷等突发性地质灾害亦时有发生，2016年10月6日，浦东新区龙阳路东方路交叉口道路塌陷面积120m2，整体沉降50cm；2011年10月27日，静安区恒丰路长安路交叉口塌陷面积30m2，塌陷深度2.5m。

类似案例初步统计已过百起（图1），对发生的区域、时间、规模、成因及造成的影响等进行了系统性的分析，有以下个明显特征：位于外环线以内的静安、普陀、虹口、杨浦等中心城区占比约87%；汛期6月至9月是高发期，占比约40%；地面塌陷面积一般在20m2以内，塌陷深度在3.5m以浅；发生灾害处浅部土层有砂层分布，且存在排水管道渗流现象或地下空间施工。

图1 上海市地面塌陷案例分布Fig.1 The ground collapse case distribution in Shanghai上海市地处长江三角洲东南前缘，黄浦江和苏州河流经中心城区，第四纪松散覆盖层广泛分布，软土层深厚，浅部土层因受古代水流的影响，沉积着厚度不均匀的粉砂和亚砂土层，同时，本市地下水位高，浅部土层富水性好，在具备：土的颗粒组成中，黏粒含量小于10%，粉砂粒含量大于50%；土的颗粒级配不均匀系数Cu小于5；土的天然含水量大于30%；土的孔隙率大于43%等条件时[1]，稍有动水力的作用，极易产生流砂现象[2-3]。

上海市浅部砂层主要分布在崇明、横沙、长兴三岛和沿江、沿海以及冈身一带，呈现条带状分布，顶板埋深约2～4m，厚度约3～16m，吴淞江、黄浦江沿岸厚度变化较大，平均约6m，崇明三岛及长江沿岸厚度大，但变化不大，平均约11m，南汇嘴厚度较大，由西向东逐渐增大，平均约9m。

工程勘察结合物探法在道路塌陷调查中的应用摘要：近年来，越来越多的城市道路塌陷，成为城市管理的一大难题。

路面连续塌陷，同一区域也有多次塌陷。

这势必给城市的地上建筑、地下管线、交通带来严重破坏，造成财产损失甚至人员伤亡。

利用高效快速的识别方法提前识别地面塌陷隐患，进行预警，减少和避免地面塌陷事故的发生，已经成为一种迫切需要。

通过工程勘察和物探方法，对事故原因进行了调查分析，并提出了有效的处理建议，为道路塌陷的防治提供了经验借鉴。

关键词：工程勘察；物探法；道路塌陷调查；应用引言近些年，城市的快速发展导致道路塌陷灾害的威胁不断加剧，道路塌陷灾害在全国各地时有发生。

据中规协地下管线专业委员会统计，我国在２０１８年４月～２０１９年５月城市道路塌陷事故共２４４起，造成３９人受伤，３３人死亡。

城市道路塌陷灾害在初现端倪时若不及时进行有效控制和治理，会进一步导致更大范围塌陷，甚至引起地面建筑物倒塌、基础设施损毁等一系列严重次生灾害，给城市基础设施及人民群众的生命财产安全带来严重影响。

预防道路塌陷事故，需要加大排查力度，建立常态化体检机制，以便及时发现并排除隐患。

1道路塌陷现状近年来，该国的城市道路多次崩溃，车辆严重受损，生命损失惨重，社会影响严重，民众反应强烈。

2009年，仅北京就发生了129起事故，大连、哈尔滨、南京、深圳、广州、南宁等其他城市也经常发生事故，哈尔滨在9天内七次倒塌，2人死亡，2人受伤，2辆汽车掉进了坑中，引起市民恐慌。

针对这种情况，前土地、水资源和水利部于2012年3月发布了《2011-2020年防止和控制陆地沉积国家计划》，其中指出，目前全国50多个城市受到陆地沉积的影响，分布在20个省、区、市，包括北京、天津和上海而且必须统筹规划和管理。

2018年10月至2019年9月，中国城市规划协会地下管线专业委员会记录了114起公路塌方事件。

数据显示，事故发生率最高的三个省分别为山东省、河南省和浙江省，分别发生14、11和8起事故，占12.28%、9.65%和7.02%。