地铁15号线地面出现坍塌,为查明引起坍塌的原因,以便采取治理措施,特开展了RDscan探测。测线穿越地面坍塌区,平行地铁走向。测线长度25m,探测深度10m。坍塌区中心位置在测线15m处,直径2m。 探测位置见图1,现场工作照片如图2。
图2:现场照片
探测主要结果
探测提供地质结构偏移图像(图3)和地层速度分布图像(图4)。地质结构偏移图像主要反应地下介质的结构面特征,如地层层位、脱空、松动区的分布。图中红色表示波阻抗升高的界面,表示介质密实,弹性模量升高;蓝色表示波阻抗降低,波速变低的界面。表示岩土介质松软,为软弱、松散、脱空区。 地层速度图像主要反应地下介质的力学性状,地层的波速及模量的高低分布。 图中红色表示高波速区 ,地层密实坚硬;蓝色为低速区,地层松软、松动、脱空。
图3 SSP地质结构偏移图像
图4 SSP剖面内地层的速度分布
偏移图像与波速图像两者反映的地质结构特征是一致的,解释中互相印证,综合解释。对于地层界面形态、埋深的解释以偏移图像为准,对于松动区、脱空区的解释以速度图像为主。在工程与地质病害诊断中,重点是关注偏移图像与波速图像中的蓝色低波速松散区、脱空区。
对SSP上述的偏移剖面和波速剖面进行综合解释,主要探测结果可归纳为如下三点:
(1)探测剖面内地层大体分为三层。
第1层,0~1m,为人工基础层,相对坚实,图像中为红色区;第2层,埋深1~4m,为软弱层,图像中为蓝色区; 第3层,埋深4m以下,为密实土层,以红色为主;
(2)剖面内8-16m范围内有软弱、松动区分布。
地质结构偏移图像中,在里程8-16m范围内从浅到深存在低速松动区。浅部的低速区埋深1-4m,形态连续;深部的低速区埋深在8-9m,断续分布。
(3)地下岩土介质速度分布特征表明,剖面内埋深8m以下的地层波速受到严重的低速扰动,特别是6-11m、14-22m两段,出现强烈低速松动区、局部脱空区。这是引起浅部坍塌的主要原因,地面坍塌的范围还会扩大。
治理建议
地面坍塌的主要原因源于地铁工程引起的地下松动,治理的主要对象是隐伏的松动区,其松动区主要分布在8m以下深度。建议在里程7m、10m、16m和21m的位置分别进行注浆处理,注浆孔深度在8-13m。