瞬态面波在既有铁路路基塌陷探测中的应用

■李 军 ■中铁第四勘察设计院集团有限公司，湖北 武汉 430063

既有铁路路基病害直接影响到路基的稳定，软土路基不均匀沉降常引起路基填土、道砟等下陷形成路基陷穴，严重危及铁路行车安全。因此有必要采取合理的探测手段，查明沿线路基下伏软弱结构层和空洞发育情况，对勘察地段进行综合评估，为路基整治处理提供科学依据。既有铁路目前大多为电气化铁路，传统的电磁类探测方法受铁路电气化设备的电磁场干扰严重，导致采集的数据畸变，无法反映真实的路基病害情况。地震类探测方法根据人工激发的地震波对地下浅层介质的物性特征进行探测，不易受到铁路电气化设备电磁场的干扰。

瞬态面波法作为便捷、高精度的地震类探测手段，在工程病害探测和加固效果检测领域得到广泛应用。本文以广珠铁路某段塌陷路基检测为实例，在整治处理前，对铁路塌陷段病害情况进行检测，查明路基下伏软弱结构层和空洞发育情况，为确定整治处理方案提供依据;在整治处理后，对灌砂加固处理效果进行检测，通过灌砂前后的面波资料对比分析，评价加固处理效果，以期为瞬态面波在类似工程检测提供参考。

1 面波探测岩溶路基原理

面波勘探原理如图1所示，面波在路基面传播具有一个重要特征就是它的频散特性，从理论上讲，面波在单一均匀介质中传播时，不会发生频散，而当介质物性发生变化时，面波传播会发生频散，对应的频散曲线会在相应地质情况发生变化的深度出现“之”字形拐曲甚至离散，也就是说，在非均匀介质中，不同频率的瑞雷波其传播速度是不同的。……