工程概況：
某交通隧道穿越水道，長600m，直徑14.5m，盾構(gòu)法施工。前期工程地質(zhì)勘探結(jié)果表明，隧址區(qū)淺部為海相沉積，下部基巖為花崗巖。隧道埋深范圍內(nèi)存在孤石，影響盾構(gòu)法施工。為查清隧道通過地段的地層、基巖埋深及孤石的分布，采用散射地震技術(shù)進(jìn)行水上地震勘探，為隧道安全施工提供科學(xué)依據(jù)。

圖1 勘探區(qū)航拍

技術(shù)要求:
A） 查清尺度1m以上的孤石，準(zhǔn)確率優(yōu)于80%；
B） 地層定位誤差小于1m；
C） 勘探深度達(dá)到120m。

地震數(shù)據(jù)采集方式：
本次地震勘探使用TD-Sparker 25KJ電火花震源，32道地震儀與檢波電纜接收和GPS測量系統(tǒng)。所有設(shè)備安裝在一條船上，由電火花震源提供觸發(fā)同步，地震儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，GPS同步進(jìn)行點位測量。 勘探中GPS天線與炮點設(shè)置在同一平面位置，布置在船的后方1m處。檢波電纜布置在船后1.5m處。

圖2 水上高分辨率地震勘探現(xiàn)場照片

探測結(jié)果 ：
1. 從圖3可以看到8個明顯的反射界面，分別反應(yīng)海底、淤泥層、殘積層、全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化、微風(fēng)化、未風(fēng)化之間的界面。


圖3 地層結(jié)構(gòu)成像

海水深度2m；淤泥層厚14m，埋深到16m；其下殘積層與全風(fēng)化層厚24m，埋深到40m；強(qiáng)風(fēng)化花崗巖層厚10m，埋深到50m；中等風(fēng)化花崗巖層厚10m，埋深到60m；微風(fēng)化花崗巖層厚17m，埋深到77m；其下為微風(fēng)化花崗巖，未風(fēng)化層中未見反射界面。 其地層波速曲線與鉆孔柱狀對比如下，兩者揭露的地層結(jié)構(gòu)與厚度基本吻合。

2. 圖4為剖面L1的偏移成像和地層速度成像結(jié)果，孤石分布如圖。

圖4 偏移圖像和速度圖像分析結(jié)果