试论工程物探在住宅建筑规划中的应用效果

　　摘要:工程物探技术在岩土工程检测方面的主要作用是地基加固效果的质量检测、大坝的碾压密实度、路基的密实度、混凝土构件、基桩的质量检测和评价，笔者结合实际工作中遇到的问题，针对工程物探在住宅建筑规划中地质特点、工作布置与方法技术展开论述。

　　关键词:构造勘察;工程物探;应用效果;工作布置

　　1前言

　　随着城市规模的不断扩大,在城市郊区开发的住宅小区越来越多。由于小区建设中实行统一规划、统一设计、连片开发、分期施工、集中管理,因此,小区的居住环境、居住质量都比较好,受到人们的欢迎。但是,由于种种原因,特别是经济投入方面的原因,许多小区在规划前期各种勘察资料不全,一些开发商不愿投入资金对小区进行区域性多方法全面勘察,只是分地块进行勘察,其手段也往往是传统的单一的钻探,因此,当区域条件复杂、地质构造比较发育时,规划起来比较困难,这时不得不投入工程物探(覆盖区)与地质填图(出露区),但由于一些地块已经开工建设,给工程物探工作带来诸多干扰和不利影响。

　　某地南部一小区,地处一条东西宽约2km,南北长约5km的山谷中,东西两侧基岩出露,中间为第四系地层覆盖,该小区分为8个地块,多数为11~24层住宅楼,当对5#地块进行规划勘察时,发现两侧出露区存在断层,其在覆盖区内是否相连?展布状况如何?若用钻探追踪,其工程量和费用很大,工期长,业主经咨询后,决定投入以电法和浅层地震为主的工程物探勘察,辅以少量的钻探和槽探进行验证,结合地质填图取得了较好的勘察效果。

　　2小区地质概况

　　小区位于山间盆地内,两侧为基岩裸露丘陵,第四系人工堆积、洪积、坡积物分布于盆地内,下伏下古生界奥陶系马家沟组灰岩、泥灰岩;小区附近断裂构造发育,以NNW,NNE向为主,影响较大的主要断裂构造为其派生的次一级断裂构造。小区地形东西两侧高,中间低,相对高差约50m,5#地块位于小区中部,经人工改造,地形多陡坎,相对高差约6m,但沿近南北方向,地形起伏较小。部分地段人工回填土厚度较大,土质较松,密度较小,地震波纵波速度一般为400~600m/s。下伏基岩为豹皮灰岩及泥灰岩,密度较大,纵波速度一般为3000~4000m/s,覆盖层与基岩之间存在着较大的波阻抗差异和电性差异,为浅层地震勘探和电法勘探提供了物理前提,此外,从出露区观察,断层两侧存在岩性差异(灰岩和泥灰岩),或者发育的破碎带,这就有可能利用地震波的动力学和运动学特征确定其位置。

　　3工作布置与方法技术概述

　　根据已知构造走向结合场地地形地貌条件,我们在区内5#地块共布设了5条剖面(见图1),自西向东编号依次为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ,方向近南北,尽量避开地形起伏大的地方。浅层地震勘探野外工作以反射波法为主,辅以少量折射波法(主要是为了进行覆盖层的速度调查,道距2~5m,采用相遇观测系统),反射波法道距为2m或2.5m,采用单边放炮六次覆盖观测系统;根据折射波调查结果,采用10m偏移距以消除近炮点干扰;低切滤波为50Hz,高切滤波为500Hz,24道接收。用钢钎打孔,孔深1m,药量为150g,电法勘探以联合剖面法为主,目的是为了与浅层地震进行对比。为了验证物探推断解释成果的准确程度,还布置槽探及钻孔。                                                             

　　4成果资料分析与验证情况

　　4.1物探资料解译

　　浅层地震勘察资料经解编、振幅恢复与均衡、初迭、反褶积、频率滤波、速度分析、动校正、水平迭加、二维FK滤波等处理,最终得到各剖面的时间剖面。根据断层识别的原则,对时间剖面进行了分析、对比,结合出露区观察结果,确定了F2、F3、F4断层在时间剖面上的位置,由于受场地条件(主要是建筑物)的影响,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ剖面比Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ剖面短,因此,F3、F4在Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ剖面范围以外。各断层在时间剖面上的典型反映见图2、图4a、图6a,电法勘探资料经过整理后,绘制联合剖面图,其正交点与浅层地震勘探结果解译结果一致性较好。                         

　　4.2槽探及钻探验证情况

　　为了提高物探解译工作的精度,为业主提供更加准确的勘探成果,同时也是为了验证物探资料解译的可靠程度,在勘区布置了1个探槽和4个钻孔。

　　(1)探槽布置于Ⅰ号剖面和Ⅱ号剖面之间,挖掘深度6.7m,证实F2断层的实际存在,其性质、产状、规模与浅震解释及东西两侧露头区一致。见图3(底面素描图)。                           

　　(2)3#、4#钻孔用于验证F3断层在覆盖区的物探推断结果,经钻探证实,3#孔位于F3断裂上盘碎裂岩化(灰岩)带中,4#孔位于F3断裂下盘泥灰岩碎裂岩带中,与浅层地震勘探解释结果相吻合,见图4,图5。                       

　　(3)5#、6#钻孔用于验证F2断裂在覆盖区的物探推断情况,经钻探验证,5#钻孔位于F2断裂带中,6#孔位于断层上盘碎裂岩化带(灰岩)中,与Ⅲ剖面地震勘探解释结果相吻合。见图6、图7。　

　　4.3物探成果根据出露区资料,经过钻探、槽探验证、对比,工程物探解译出的断层都得到了确认,在各剖面上的位置见表1,其平面位置见图1。                       

　　5结语

　　本次工程物探勘察经钻探和槽探验证,所推断的结论准确,报告提交后,业主极为重视,将原先初步规划时横跨于断裂构造上的高层建筑物位置进行了调整。工程物探以费用低、工期短、效率高而受业主的好评。

　　当前,由于规划、设计单位对工程物探方法和优点不太了解,在大多数地区和许多领域也未把工程物探作为必要的勘探手段和方法,因此,工程物探方法技术的应用推广还有很多工作要作,很重要的一条就是要不断总结优秀勘探成果和工作经验,大力宣传工程物探在工程勘察和建设过程中的作用,让更多的人了解工程物探方法、技术,让工程物探成为一种必备的勘察手段,为工程建设提供一流的、经济高效、快速准确的资料。