浅层地震折射波法在新开岭高速公路隧道勘察中的应用.docx

文档介绍：浅层地震折射波法在新开岭高速公路隧道勘察中的应用
摘要：介绍了浅层地震折射波法根本原理和方法，结合隧道工程勘察实例，说明折射波法具有工作效率高、可沿线追踪的特点，并能划分隧道围岩类别，成为隧道工程地质勘察中行之有效的一种重要手段。
关浅层地震折射波法在新开岭高速公路隧道勘察中的应用
摘要：介绍了浅层地震折射波法根本原理和方法，结合隧道工程勘察实例，说明折射波法具有工作效率高、可沿线追踪的特点，并能划分隧道围岩类别，成为隧道工程地质勘察中行之有效的一种重要手段。
关键词：浅层地震折射波法；隧道勘察；围岩类别；时距曲线
在高速公路隧道工程地质勘察设计中，通常需要理解第四系覆盖层及风化层厚度、下伏基岩面埋深及其界面的起伏形态、各岩、土层的分布特征及其地球物理性质，提供各岩、土层的纵波波速等物理参数；同时查明隐伏构造的分布情况及隧道围岩类别情况。浅层地震折射波法在探测基岩或第四系地层中持力层的起伏、埋深、波速、划分风化带、确定断层破碎带位置等方面能发挥独特而重要的作用，已成为隧道工程地质勘察中常用的一种快速、经济、有效的方法。本文以新开岭隧道的工程地质勘察为例，说明浅层地震折射波法的应用效果。
1地震折射波法方法原理
地震折射波法是通过人工震源的地震波在地下介质中传播，当下层介质的波速大于其上层介质波速以及波的入射角等于临界角的情况下，地震波就会沿着速度界面传播，产生折射波，折射波引起界面各点振动，并以新的形式传至地面，在地面通过检波器观测其到达的传播时间，就可求出折射界面的埋藏深度以及各层的弹性速度【1】。
2应用实例
工程概况
新开岭隧道为一别离式浅埋隧道，起始于辽宁省与吉林省分界限，起始里程桩号为K0+000，左线出口里程桩号K0+665，右线出口里程桩号K0+700，全长700米，，。
、地貌及地质特征
隧道属低山地貌区，隧道口边坡平缓，坡角小于25°，上覆少量坡洪积物，厚度小于3米，岩性主要为亚粘土、亚砂土及碎石土；下伏基岩为白垩系小岭组流纹岩、安山岩，节理裂隙较发育，全风化厚度1～3米。据实地调查与钻孔揭露，山坡与山脊地段第四系残积土与全风化层较薄，厚度小于1米，沟谷地段最大厚度可达5米。
、地震地质条件
隧道属低山地貌区，第四系及全风化层较薄，施工时期为寒冷的冬季，～，使覆盖层的波速大为进步，其波速接近甚至略大于下层的波速，不利于初至折射波法划分覆盖层与全风化层，同时，冻土层给打炮坑和激震增加了困难，尽管如此，工作区地层岩性为一套火山岩，上部由于风化作用的结果使其波速较下部较完好的岩性要低很多，据本次实测结果，测区覆盖层与全风化岩体的纵波波速一般为500～1700米/秒；强风化与破碎带岩体的纵波波速一般为1500～3000米/秒；弱～微风化岩体的纵波波速为3000～5000米/秒，波速差异较大，使地层具有了层状或似层状介质的性质，为开展地震折射波法提供了前提条件；隧道地段地形起伏不是很大，风化层具有一定厚度且变化不很显著，这些利于折射波法工作；折射波法速度层与钻孔揭露的地质风化分层具有一定的对应关系，这使应用折射波法速度分层来划分岩石风化层提供了可能。
方法与技术
观测方式采用相遇追逐的观测系统，24道