在公路工程地质勘察中,采空区隐患的精准排查直接决定工程安全与运营稳定性。SSP地震散射技术作为针对浅层非均匀地质体的高精度探测技术,已在多地公路采空区勘察项目中成功应用。本文结合实际工程案例,详细拆解SSP地震散射技术在公路采空区勘察中的实操流程、参数设置及成果解译方法,为工程技术人员提供实操参考。

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一、勘察前期准备与设备选型

1. 现场踏勘与测线布置

勘察前需开展全面现场踏勘,结合公路路线规划、矿区开采历史及地质调查资料,明确采空区潜在分布区域,合理布置测线。测线应平行于公路走向,覆盖公路红线及两侧一定范围(根据采空区影响半径调整),确保无探测盲区。如昆明某矿区周边项目,共布置5条测线,重点覆盖采空区疑似区域,为后续数据采集奠定基础。

 2   SSP 地震散射技术采空区勘察采集方式
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2 SSP 地震散射技术采空区勘察采集方式

2. 设备选型与参数确定

设备选型需兼顾探测精度与施工便捷性,核心设备配置如下:地震仪选用32道高分辨地震仪,确保数据采集的完整性;检波器采用100Hz高频检波器,提升浅层地震波的接收灵敏度;震源选用锤击震源,适用于浅层探测,且对周边环境影响较小。

关键施工参数设置需结合采空区埋深及地层条件优化:检波器间距设为0.5m,保证对小范围采空区的精准捕捉;偏移距与激发点间距均设为2.5m,平衡探测深度与分辨率;探测深度根据采空区预估埋深调整,一般控制在50m以内,可满足多数公路采空区勘察需求。

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二、数据采集与处理流程

1. 现场数据采集

数据采集遵循“逐点激发、同步接收”的原则,按预设测线布置检波器,确保检波器与地面紧密耦合,减少信号干扰。激发点沿测线均匀分布,锤击力度保持一致,保证地震波激发强度稳定。采集过程中实时监测数据质量,对信号微弱、干扰严重的测点及时重测,确保原始数据的可靠性。采集方式可采用拖缆移动模式,按顺序完成多炮数据采集,提升施工效率。

2. 数据处理步骤

原始数据需经过多步处理,才能转化为可用于地质解译的波速图像,核心步骤如下:

第一步,波场分离:剔除面波、声波等干扰波,提取有效纵波信号,减少干扰对后续分析的影响;第二步,速度分析:基于纵波传播规律,计算不同地层的波速值,确定背景波速平均值(v0)及各区域波速(v),反演波速异常参数(a(r));第三步,偏移成像:应用成孔径偏移成像技术,将处理后的信号转化为二维波速剖面图,清晰呈现地层分层及异常区域分布。