北京地铁14号线甜水园中街段施工期间,因复杂地质条件和大跨径隧道施工扰动,地下土体松动、脱空风险激增。为定位隐患并评估加固效果,同度物探采用地震散射技术,完成了一次高密度、高精度的地下病害“CT扫描”,为工程安全保驾护航。
一、项目背景:复杂地质下的施工挑战
北京地铁14号线18标全长2公里,穿越人工堆积层、冲洪积层等松散地层,地下水位高、土质遇水易软化。PBA法施工导致土体扰动,易引发地面沉降及管网破坏。施工中虽已注浆加固,但松散区与脱空区的隐蔽性仍需专业探测手段验证。
二、核心技术:地震散射技术的“透视”原理
地震散射技术通过地表激震产生弹性波,捕捉地下波阻抗变化界面反射的散射波,结合波场分离与偏移成像,生成地层波速分布图。
图2. 地震散射技术原理示意
波速与土体密实度关系:
波速>750m/s:密实稳定
650-750m/s:松动区(微裂隙发育)
450-650m/s:松散区(宏观裂缝)
<450m/s:脱空/空洞(空气充填)
该技术无需破路、抗干扰强,探测深度超30米,适用于城市地铁精细化勘查。
三、探测实战:双线路扫描与重点加密
测线布置:沿14号线及6号线联络线分设左右两线,总长670米,划分12个剖面。
重点区加密:左线中段200米建筑密集区,检波器间距缩至0.25米,敲击点距0.5米,提升分辨率。
成果亮点:
L-4剖面:发现6处松散区,其中0-55米区段连片松散,建议横向3孔注浆加固。
R-6剖面:松散区多因隧道超挖形成,R-6-1、R-6-8需优先处理。
四、加固效果评估与治理建议
注浆效果验证:高速异常区(>900m/s)与注浆位置吻合,但局部密度不足需补浆。
治理原则:
注浆孔深度对准松散区中心,大区域分段施工,孔距≤4米;
横向宽区域采用“三孔并排”法,孔距4米;
严控注浆饱满度,避免液化形成二次脱空。
五、结语:科技赋能城市地下安全
地震散射技术以无损、高效、准确的优势,为地铁施工隐患排查提供了科学依据。同度物探将持续以创新技术守护城市基建安全,助力地下空间可持续发展。
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