基于桩锤激励的浅层孔洞智能探测技术

李浩祖， 陈敬松， 周立成， 刘泽佳， 刘逸平， 蒋震宇， 汤立群

(1. 华南理工大学 土木与交通学院， 广东 广州 510641； 2. 广州市高速公路有限公司， 广东 广州 510030；3. 广州广佛肇高速公路有限公司， 广东 广州 510289)

孔洞是指可溶性岩石在喀斯特作用下形成的地下空间，广泛存在于我国各个省市，尤其是西南地区。地下孔洞对基础工程施工的安全性造成严重威胁，在桩基施工扰动作用下可能发生坍塌，在灌注混凝土时也容易发生漏浆、塌孔等事故，从而造成经济损失甚至威胁施工人员的生命安全[1]。因此，发展高效的孔洞探测技术，可以为施工前期土层地质状况的评估提供可靠的技术保障，并为之后的施工方案提供指导，进而保证基础工程的施工安全。

目前，孔洞探测技术主要包括浅层地震波反射法[2～7]、高密度电阻率法[8～14]、钻孔雷达法[15]、管波测试法[16]等地质勘查手段。其中，地震波反射法通过在地表附近进行激震从而产生人工地震波，地震波传播过程中遇到不同岩性的界面时会发生反射，通过在地面捕获信号并对其进行分析从而推断出波的传播途径及其介质结构。该方法的优点在于勘探精度较高，方法简便，但是需要以炸药作为激震源，存在一定的风险。高密度电阻率法则是通过在地下施加人工电场流，通过观察地下传导电流的分布规律从而得到关于断面的分布。该方法的优点在于传感器布置简便，只需要一次布置好测点，仪器便可以自动采集数据，但是需要布置密集的测点。……