基于水含量的富水采空区微动勘探方法可行性研究

富水采空区是危害基础工程安全的主要因素之一,会导致隧道失稳、地基沉降等工程问题,如何对富水采空区进行准确、高效、无损化探测是工程物探急需解决的重要问题.微动勘探方法是近年来城市近地表一种行之有效的勘探方法,其具有施工灵活、受场地局限小、无损化、效率较高等施工特点,并可以有效弥补高密度电法中无法有效测深的缺点.根据不同孔隙度下饱和含水量与横波速度之间的关系,本文首次将微动勘察方法应用于富水采空区勘探.在青岛地铁8号线某已知采空区域中进行了探区实测岩石物理参数分析,对不同种类的岩石进行了横波速度与饱和水孔隙度的拟合,均显示了横波速度随饱和水孔隙度的增加而降低的线性关系,孔隙度高的情况下会出现低波速的现象,体现了通过横波速度的计算确定采空区位置的可行性.分别对探区进行了高密度电法与微动探测,通过对不同探测点的频散提取,反演得到的微动横波视速度剖面可以清晰显示采空区位置,并与高密度电法反演结果以及钻孔采样结果较为吻合.探测结果体现了微动探测的优势,地表冰冻区与地下富水区横波速度探测均准确,富水采空区出现了明显的低速现象,在探深等方面更加精确,说明了微动探测方法对于工程施工中所存在的地下异常富水区域探测具有良好的技术优势与应用前景.