中国地球物理学会铁道分会

微动探测技术及其在铁路工程勘察中的应用研究

一、微动与微动探测方法

1、什么叫微动？

地球表面无论何时何地都存在着一种天然的微弱振动称为“微动”；

微动的振幅约为10-4-10-2mm，人类感觉不到。

2、微动信号的性质

微动是一种由体波(P波和S波)和面波(Rayleigh 波和Love波)组成的

复杂振动，并且面波的能量占信号总能量的70%以上。

3、微动数据处理：空间自相关法(SPAC法)

4、微动探测工作方法

微动测深成果：

Ｓ波速度结构，岩性层划分；

2. 微动剖面成果：

视Ｓ波速度剖面，用于构造解释。

二、铁路工程勘察应用实例

1. 土石界面探测

土石分界面：第三、第四系松散沉积层（黄土、红黏土）与基岩（石炭系砂泥岩）的分界面

2. 采空区探测

3. 活断层/地裂缝探测

黄庄-高丽营断裂—— 北京平原区一条重要的活动断裂；走向NNE；北起密云西略庄，向南经怀柔、高丽营、西直门、丰台、良乡到涞水附近，全长约132km；

第三纪北京凹陷西界主控断裂，第四纪时期向北扩展，形成顺义等次级凹陷；

正断层、向东倾滑性质。

北段(庙城-高丽营段)：长40km, 全新世活动段，控制怀柔、顺义、鲁町等次一级凹陷；

中段(黄庄段)：长52km, 中、晚更新世有活动；

南段(涞水段)：长约40km，第四纪时期活动不明显。 (徐锡伟等，2002)

南口-孙河断裂微动探测

三、其它工程勘察实例

1.空洞探测：北京地铁9号线地下人防工事

2. 岩性层划分：北京地铁亦庄线次渠站广场

3. “孤石”探测：深圳地铁7号线车公庙南~上沙站区间

4. 土石界面、岩溶构造勘察：济南轨道交通规划勘察

四、微动探测的技术优势

1. 无需人工源，不受场地限制，野外作业简便, 勘探周期短，成本低。尤其适用于地面障碍物覆盖区（城区）的构造勘探；

2. 不受浅层高速层、低阻层屏蔽作用影响，对深部地层的分辨能力强；

3. 对断层破碎带（裂隙发育）、采空区(空洞)、陷落柱等构造的探测效果好；

4. 勘探深度从地表~3000多米；

5. 获得S波速度。速度界面的深度精度控制在5~10%，浅层更高。