地震勘探技术在城市岩土勘察中的应用研究

【摘要】随着中国经济的发展，城市建设已成为当今最主要的主题之一。但如今城市工程建设发生城市断裂的情况很频繁，而城市断裂是危及城市建设的最主要原因之一。本文所介绍的浅层地震勘探反射波法可以有效的针对城市断裂带做出检测，而且在岩土工程勘察阶段发挥重要的作用。通过研究北京地区的工程实例作为主要的方式，运用浅层地震勘探反射波法来勘探地下的城市断裂，估算断裂对城市工程的影响，最后制定出一套科学的应对措施。

【关键词】地震勘探技术；城市断裂；岩土工程勘察；浅层地震反射波法

前言

城市断裂可引发一系列的问题，很多地震造成的人员死亡和财产损失大多和城市断裂有关；城市断裂导致地表错动引发建筑发生移动，产生位移带和破坏带，由此影响城市建筑的使用年限；除此以外在其城市断裂带上还有很多小部分的断裂，因此我们在建筑城市的敏感建筑，包括高层、线形工程等一系列的设施时候，应该尽量的避开城市的断裂带。一旦建筑物位于城市断裂带或者在其断裂带附近时，断裂带的覆盖层厚度和岩性特征在上下存在显著差异，因此会发生沉降等地质问题。

1.现有岩土工程勘察体系中存在的问题

目前的地震勘察工程体系的勘测工作落后，主要具有以下几种问题：城市活动断裂带的断裂长度最长可达到十数公里，各个断裂带的主要特性和活动范围具有很大的不同，如今的勘测技术过于落后，不能很好的解决很多的复杂问题；小型的城市断裂带没有引起广大地震勘探人员的足够重视，只是进行简单的了解，不能很全面的分析一个大的断裂系统的所有的问题；关于城市断裂带的资料数据只有少数政府机构和科研院所能够自由使用，造成群眾获取资源匮乏的局面。因此对于城市断裂的勘探和统计工作困难重重，城市建设问题得不到有效的解决。如今的岩土工程勘察体系往往从建筑工程的工地中获取水和土，通过对他们相关成分的检测统计，之后用来分析这一地区的城市断裂具体情况。这种方式由于过于简单，所以不能保证勘探工作的实际意义，往往出现很多差错，产生的数据不准确。

2.城市浅层地震勘探技术

反射波法的具体工作方式如下：由于城市工地的基土覆盖层和基岩的波阻抗具有巨大的差异，断层破碎带充填物和基岩的也有很大的不同；两盘基岩的上面覆盖地层的厚度、速度、结构存在巨大差异，所以导致正、逆断层之间产生独特的波阻抗界面组合。反射波发射器发射人工激发的地震波，并由地层迅速的向下传播，碰到正、逆断层之间产生独特的波阻抗界面发生反射，之后地震波的波形、波幅、相位会发生显著的变化。反射波法运用检波器收到这些反射地震波，通过相关的仪器进行数据的合成和翻译工作，来知道地下介质的特性，地面的硬度、松软程度等一系列的情况，进而对工地的地层、断层进行有效的处理工作。

3.工程实例分析

本文主要研究北京南苑地区高层住宅项目的工地施工情况，建筑工程的最大高度为90米。我们通过观察现有的区域地质资料，发现该高层住宅项目和区域的断裂带之间的位置不能很好的确定，所以在根据原有资料进行工程场地与断裂带的判定就显得不准确和无法操作。因此我们重新运用浅层地震勘探反射波法进行勘探，在此高层住宅项目周围排布5条浅层地震勘探测线，总勘测长度达到3500米。勘测之后我们发现：探测结果表明，物探剖面2-5的南北方向没有检测到断裂异常点；物探剖面1-4的东西方向检测到断裂异常点。断裂点的断裂方向偏向东北，属于正断层。通过与之前的研究的对比发现，存在的断裂点处于黄庄——高丽营之间的连接位置断裂，断层破碎带宽30米，距离工地间隔350米的距离。这样我们就能得知，该断裂带对南苑地区高层住宅项目不会带来影响，相关的施工也应该明确这一点，因此该工地只需要考虑高层建筑的地震安全性检测分析，从而设计结构抗震相关参数。

4.讨论

我国城镇化进程的顺利开展离不开地质勘探技术的有效进行，特别是浅层地震勘探反射波法的有效运用，不仅节约时间，提高工作效率，同时也更加准确、全面的反映该地面的地质状况和地震断裂带的分布情况，因此地震断裂带的评析成为城市工程建设关注的重要问题之一。岩土工程对城市工程断裂带的科学、合理、有效的勘探进行，需要做好以下几个方面的工作：首先是城市地震、地质主管部门和科学研究院的积极配合。他们手中掌握的资料和新的研究成果等很多数据能够被相关的地震勘探人员查看，条件允许的情况下也可以进行分享与统计。这样能够使企业降低勘探成本，有利于将理论快速的转换为相应的企业效益，同时能够改善城市建筑的安全生态，避免之后更多地质问题的发生；其次，由于如今众多高层、轨道工程、特殊工程在设计上更加复杂，安全要求也越来越高，因此广大的城市地震勘探人员一方面需要对工地的水、土体进行参数检测和分析，另一方面需要结合工程的相关特色，通过具体的仪器检测分析地层地貌以及其他的产生断裂的因素，从而提出具体完整的应对措施，保证产生结论的合理有效性。

5.结语

现有的岩土工程勘察体系具有以下的特点：可以通过侦测找到城市断裂的地带，从而进行相关方面的处理，却不是最为有效的方法。因此浅层地震勘探技术的出现，对城市工程建设的顺利进行具有重要意义，我们可以根据城市不同的沿途结构进行合理的施工，在具体的实行方面具有指导作用。

参考文献

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作者简介：

张昌欢，男（1987.12），汉族，湖北随州人，本科，深圳市工勘岩土集团有限公司，岩土勘察助理工程师，研究方向：岩土勘察（岩土工程）