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摘要
一些地面沉降的发生可能是由于非抽水因素和非地质因素的影响，这些因素引起地面沉降的机理研究较少，也难被查明。本研究以成都轨道交通18号线火车南站站沉降为例，采用综合地球物理测井，井下摄像以及井间地震层析成像方法，并结合井间地震波衰减分析，查明了异常沉降原因。成都地铁火车南站站基坑东侧泥岩声波速度比西侧低5%左右，东西两侧差异较小。但是，基坑东侧穿透泥岩的地震直达波低频能量强，高频弱，高频成份衰减大，其平均峰值频率约340 Hz,而西侧穿透泥岩的地震直达波平均峰值频率约450 Hz,东西两侧相差约30%。直达波衰减程度的显著差异说明，基坑东侧的泥岩层裂隙较发育，泥岩强度较低，西侧泥岩层则较完整。结合基坑东侧井温异常，本研究得到废弃地源热泵使得泥岩在长期热交换作用下产生物理风化，促进裂隙发育，地下水进一步软化泥岩，降低岩体承载力，导致地面沉陷的结论。本研究表明，为探测岩体完整性，使用传统的地震波层析成像，当波速差异不明显时，难以判断岩体裂隙发育情况或是岩体软化情况。地震波衰减分析额外利用了频谱信息，提高了岩体力学性质刻画的准确度和可靠性，为沉降成因机理分析提供了科学依据。
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单位成都理工大学; 四川省地质工程勘察院
