Application of Side Hole Seismic Transmission Method in Existing Pile Foundation Detection
in Subway Engineering
刘振雄 LIU Zhen-xiong
（广州市建邦地质勘察技术有限公司，广州 510403）
（Guangzhou Jianbang Geological Survey Technology Co.，Ltd.，Guangzhou 510403，China）
摘要：目前，国内外针对探测既有建筑物入土深度没特别成熟可靠的探测手段方法。本文根据工程实例试验，介绍了单孔地震透射法在探测建筑物桩基入土深度的工作原理，数据处理及异常解释推断，取得了可靠的试验应用效果，进一步说明旁孔地震透射法在工程地质中的高效经济实用性优点，为地铁盾构施工查明障碍物提供可靠的依据。
Abstract: At present, there is no particularly mature and reliable detection method for detecting the depth of existing buildings. Based on the engineering example test, this paper introduces the working principle of single-hole seismic transmission method in detecting the depth of pile foundation in building, data processing and abnormal interpretation and inference, and obtains reliable experimental application effect, further explaining the advantages of high efficiency, economy and practicality of side-hole seismic transmission method in engineering geology, which provides a reliable basis for the identification of obstacles in subway shield construction.
关键词：旁孔地震透射法；桩基；异常
Key words: side hole seismic transmission method；pile foundation；abnormal
中图分类号：U213.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）22-0149-02
0 引言
目前在城市轨道交通建设施工过程中，特别是地铁盾构穿过城市建筑物的情况越来越多下穿既有建筑物。根据房屋及建筑物调查资料，建筑桩基有预制管桩，或者条形基础。由于城市下穿的建筑物部分是很早以前修建，找不到施工设计图纸，不能详细的了解到，建筑物桩基础的具体类型和桩的埋深长度。为保障盾构施工过程的人员安全及地面建筑物不受施工的破坏，查明建筑物桩基埋深入土深度，能够给地铁设计，地铁施工单位提供可靠的依据。
1 探测原理
①在所需探测建筑物平面位置图上，确定房屋桩基础的具体位置，在建筑桩基旁边钻孔，成孔后在孔内安装PVC管，底部封死，管内注满清水，下到钻孔最底部。，钻孔深度最大可是隧道底部以下2m。探测孔内安装的PVC管内径大于50mm。②在钻孔中开展单孔地震法，测定桩长，施工原理图如图1所示。
桩底深度（桩长）计算公式如下：
Hp=Hg-■（1）
本次工作采用吉林大学物探研究所生产的Miniseis24A型浅层地震仪高分辨率浅层地震仪记录，采用吉林大学物探研究所研制的24道水听器探头接收。用铁锤击打建筑物的混凝土立柱或承台激发。数据采集从钻孔最底部开始往上测试。现场试数据采集见图2。
2 测区地质概况
案例1，广州市轨道交通十八号线和二十二号线4#盾构井～51#盾构井区间水泥厂采用盾构法施工工艺，下穿既有建筑物探测。根据钻孔揭露，工区内地层由上至下依次为：杂填土、淤泥、粉质粘土、淤泥质粉细砂。全风化泥质粉砂岩，强风化泥质粉砂岩，强风化粗砂岩，中风化细砂岩，岩面起伏较大。
3 数据整理、分析及成果图
数据处理流程如下：
原始数据初步处理→处理后进行初值拾取→绘制时距曲线→探测孔地层质料输入→测孔倾斜校正→分析拐点→误差计算→综合探测成果图。
地震原始数据处理由专业处理软件算完成。处理后分析出成果图见图5、图6，各基础探测解释成果图详见如图3、图4。
在时间深度曲线上0-20m段初至波视速度为3877m/s，20m处有一波速拐点，但拐点下方20m以后段视速度明显变小，地震原始记录显示桩底反射明显，物探推断桩底深度在20m±0.87m。
在时间深度曲线上0-22.87m段初至波视速度为3511m/s，23m处有一波速拐点，但拐点下方23m以后段视速度明显变小，地震原始记录显示桩底反射明显，物探推断桩底深度在23±0.87m。
4 结论
①引起探测目标体物性参数变化的主要因素是岩土层与桩基存在明显波速差异，勘探对象满足地震勘探的地球物理前提。桩基础由于是钢筋水泥结构波速明显大于土层中波速，通过寻找桩基础底部与土层分界线波速拐点判断桩基入土深度。
②本次工作中，原始数据波形初至时间清晰，波速例图形，现场采集数据记录良好，满足地震勘探规范要求。原始数据由专业的计算机软件经过处理分析成图。
③旁孔地震透射法在城市轨道交通工程建设勘察发挥了重要作用，经济快捷、尤其是在地铁建设施工过程为地铁盾构施工查明障碍物提供可靠的依据。
参考文献：
[1]何樵登．地震勘探原理和方法[Ｍ]．北京：地质出版社，１９８６．
[２]傅维洲，朱仁学．地球物理勘探教程[Ｍ]．长春：长春地质学院地球物理系，１９９５．
[３]陈蜀俊，罗登贵，甘家思，等．浅层地震勘探在工程场地震安全性评价近场工作中的应用[Ｊ]．物探与化探，２００４，２８（５）：４６３-４６６．
[4]陈相府，安西峰．地震横波勘探及其在浅层岩土分层中的应用[Ｊ]．地球物理学进展，２００７，２２（５）：１６５５-１６５９．
[5]黄志广.建构筑物桩基对地铁盾构隧道的影响分析[J].价值工程，2018，37（15）：230-231. |
