地鐵15號線地面出現(xiàn)坍塌,為查明引起坍塌的原因,以便采取治理措施,特開展了RDscan探測。測線穿越地面坍塌區(qū),平行地鐵走向。測線長度25m,探測深度10m。坍塌區(qū)中心位置在測線15m處,直徑2m。 探測位置見圖1,現(xiàn)場工作照片如圖2。
圖2:現(xiàn)場照片
探測主要結(jié)果
探測提供地質(zhì)結(jié)構(gòu)偏移圖像(圖3)和地層速度分布圖像(圖4)。地質(zhì)結(jié)構(gòu)偏移圖像主要反應(yīng)地下介質(zhì)的結(jié)構(gòu)面特征,如地層層位、脫空、松動區(qū)的分布。圖中紅色表示波阻抗升高的界面,表示介質(zhì)密實(shí),彈性模量升高;藍(lán)色表示波阻抗降低,波速變低的界面。表示巖土介質(zhì)松軟,為軟弱、松散、脫空區(qū)。 地層速度圖像主要反應(yīng)地下介質(zhì)的力學(xué)性狀,地層的波速及模量的高低分布。 圖中紅色表示高波速區(qū) ,地層密實(shí)堅(jiān)硬;藍(lán)色為低速區(qū),地層松軟、松動、脫空。
圖3 SSP地質(zhì)結(jié)構(gòu)偏移圖像
圖4 SSP剖面內(nèi)地層的速度分布
偏移圖像與波速圖像兩者反映的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征是一致的,解釋中互相印證,綜合解釋。對于地層界面形態(tài)、埋深的解釋以偏移圖像為準(zhǔn),對于松動區(qū)、脫空區(qū)的解釋以速度圖像為主。在工程與地質(zhì)病害診斷中,重點(diǎn)是關(guān)注偏移圖像與波速圖像中的藍(lán)色低波速松散區(qū)、脫空區(qū)。
對SSP上述的偏移剖面和波速剖面進(jìn)行綜合解釋,主要探測結(jié)果可歸納為如下三點(diǎn):
(1)探測剖面內(nèi)地層大體分為三層。
第1層,0~1m,為人工基礎(chǔ)層,相對堅(jiān)實(shí),圖像中為紅色區(qū);第2層,埋深1~4m,為軟弱層,圖像中為藍(lán)色區(qū); 第3層,埋深4m以下,為密實(shí)土層,以紅色為主;
(2)剖面內(nèi)8-16m范圍內(nèi)有軟弱、松動區(qū)分布。
地質(zhì)結(jié)構(gòu)偏移圖像中,在里程8-16m范圍內(nèi)從淺到深存在低速松動區(qū)。淺部的低速區(qū)埋深1-4m,形態(tài)連續(xù);深部的低速區(qū)埋深在8-9m,斷續(xù)分布。
(3)地下巖土介質(zhì)速度分布特征表明,剖面內(nèi)埋深8m以下的地層波速受到嚴(yán)重的低速擾動,特別是6-11m、14-22m兩段,出現(xiàn)強(qiáng)烈低速松動區(qū)、局部脫空區(qū)。這是引起淺部坍塌的主要原因,地面坍塌的范圍還會擴(kuò)大。
治理建議
地面坍塌的主要原因源于地鐵工程引起的地下松動,治理的主要對象是隱伏的松動區(qū),其松動區(qū)主要分布在8m以下深度。建議在里程7m、10m、16m和21m的位置分別進(jìn)行注漿處理,注漿孔深度在8-13m。