贵州道路路基隐伏土洞地质雷达探测研究

摘要

路基是道路的基础，路基质量是影响道路安全运营的重要因素，随着全国各地交通运输的不断发展，道路路基质量也越来越受到人们的重视。贵州地区地下溶洞、采空区等分布非常广泛，道路的修建不可避免地要跨越溶洞、采空区及城市地下管涵等，修建于上方的道路路基土层中极易形成土洞，土洞的存在大大降低了路基承载力，对车辆的安全运行造成很大的威胁。因此检测道路路基中的隐伏土洞对道路的安全运营具有重要意义。地质雷达作为一种快速、高效、无损的物探方法，已广泛应用于路基隐伏病害检测，是进行大面积路基隐伏土洞探测的最有效的手段之一。 本文在总结贵州道路路基隐伏土洞基本形态发育特征的基础上，运用FLAC3D数值模拟软件模拟了常见的井状和圆柱状两种典型形状土洞的临界塌陷条件；从地质雷达的基本原理入手，对可能影响道路行车安全的路基隐伏土洞进行地质雷达正演数值模拟、正演物理模型实验及应用研究，取得的主要研究成果如下： （1）通过收集以往学者对贵州土洞的研究，总结出贵州常见土洞发育特征及形态特征，并将其形状归纳为典型的井状及圆柱状，再进行土洞塌陷临界条件数值模拟研究，得出两种不同形状土洞塌陷临界几何大小和埋深。 （2）根据贵州道路路基隐伏土洞形态特征，运用GprMax正演数值模拟软件对两种常见形态的临界塌陷土洞进行地质雷达探测正演数值模拟研究，分析了不同形态、不同几何大小及不同埋深的土洞数值模拟图像特征，指出不同频率天线在贵州岩溶区所能探测的土洞埋藏深度。 （3）根据贵州道路路基隐伏土洞临界塌陷条件研究结果，针对可能会引发路面塌陷的土洞进行物理模型实验方案设计，并通过寻找与设计模型相近的地下管道进行正演物理模型实验研究，分析了在同一条件下，不同频率天线探测同一个模型时地质雷达图像的各自特征。 （4）结合贵州道路路基检测实例，通过对检测结果进行开挖验证，验证结果与实际情况符合，证明了地质雷达在检测道路路基中可能引发地面塌陷的隐伏土洞的有效性。

目录

第一个书签之前