探測目的
為了解注漿加固效果和尋找遺漏的脫空區(qū)，在北京地鐵14號線采用RDscan技術對隱伏脫空區(qū)進行了探測。了解注漿加固的范圍及其效果，尋找殘留的隱伏松散與脫空區(qū)，為進一步的工程處理提供依據(jù)。

技術特點
RDscan是一種聲頻地震散射勘探技術。具有分辨率高、抗干擾性強、不破損路面、不中斷交通等優(yōu)點。使用錘擊震源，探測深度超過30m。適合城市地鐵與道路隱患的探測。通過地層波速分布與地質(zhì)結構偏移圖像的特征，確定加固區(qū)、松散區(qū)與脫空區(qū)的分布。用于城市道路坍塌、地鐵脫空、地質(zhì)結構的精細勘查。

工程概況
地鐵14號線是單洞雙線隧道，跨徑為10.22m， 埋深14m-25m，截面圖如圖1所示。標內(nèi)地鐵6號線聯(lián)絡線與其并行，隧道跨徑6m。

圖1. 地鐵14號線斷面圖（據(jù)王夢恕，2014）

隧址區(qū)地層從上至下分為人工堆積層、全新世沖洪積層、晚更新世沖洪積層三套地層。地鐵埋深在第四系沖洪積層之內(nèi)，巖性為粘性土、粉土、砂類土、卵石組成，交互沉積，土質(zhì)松散，遇水不穩(wěn)定，成拱條件差。地層波速在800-900m/s范圍。地下水位較高，透鏡體發(fā)育，透水性不均。

探測工程布置
地下脫空區(qū)探測沿街布置，分左、右兩線，如圖2紅線部分所示。勘探采用的拖纜的檢波器間距為0.5m，敲擊點距1.0m。重點探測區(qū)拖纜檢波器的間距為0.25m，敲擊點間距0.5m。探測現(xiàn)場見圖3.

圖2. 測線和剖面位置


圖3 探測現(xiàn)場

探測結果
縱觀各剖面的探測結果，主要可以歸納為以下5點：
1）. 南北兩端地層的波速為900m/s，中部地層的波速800m/s，兩端比中間地質(zhì)條件略好。
2）. 剖面圖中深藍色表示的是低于650m/s的低速異常區(qū)，對應隱伏的松散、脫空區(qū)； 紅色表示高于1200m/s的高速異常區(qū)，為注漿固化體。
3）. 比較四條剖面的結果發(fā)現(xiàn)，位于測線中段的L4剖面脫空區(qū)分布范圍最大，占剖面長度超過60%，而且低速的幅度較大。南北兩段脫空區(qū)的范圍較小，占比小于30%。
4）. 比較注漿加固的效果發(fā)現(xiàn)，位于測線北段的L2、R2剖面，注漿加固的范圍大，高波速異常面積大，固化體肥碩，特別是L2剖面更為明顯，占比超過60%。向南注漿密度與強度逐漸降低，到測線的南段R6剖面中已經(jīng)找不到注漿固化痕跡。
5）. 分析測區(qū)內(nèi)脫空區(qū)的占位與形態(tài)特征，發(fā)現(xiàn)脫空區(qū)的成因可以分為兩類。一類是靠近隧道邊緣發(fā)育，形狀圓潤，強度向外逐漸減弱，推測與隧道超挖或坍塌有關；另一類分布在注漿固化體邊緣，尺度不大，孤立分散，呈蜂窩狀，推斷與注漿不飽滿有關。R6剖面中的脫空區(qū)基本上是屬于第一類，L4剖面中的脫空區(qū)是以第一類為主，第二類為輔；而在L2、R2剖面中，脫空區(qū)以第二類為主，第一類為輔?，F(xiàn)將4個剖面分列于下。

圖4 L2剖面脫空區(qū)（深藍色）與注漿體（紅色）分布


圖5. L-4 剖面脫空區(qū)（深藍色）與注漿體（紅色）分布圖


圖6 R-2剖面脫空區(qū)（深藍色）與注漿體（紅色）分布


圖7. R-6 剖面脫空區(qū)（深藍色）與注漿體（紅色）分布