2018年11月20日，深圳市龍華區(qū)書香小學(xué)球場東北部地面局部發(fā)生塌陷。場地地下分布有電力、給水、排水等地下管線，地表可見多個井蓋和雨水篦。初步調(diào)查認(rèn)為塌陷原因?yàn)榍捌阡佋O(shè)地磚時對廢棄管丼沒有做填實(shí)處理，僅在井口進(jìn)行簡單的木板支護(hù)，后因重物、雨水等作用而造成塌陷。為確保師生的生命財產(chǎn)安全，防止類似事件發(fā)生，深圳市新通物探工程有限公司開展了地質(zhì)雷達(dá)探測工作，以查明場地地下管線分布，是否還存有類似的原廢棄管井及管線(井)周邊是否存在有可能引起地面塌陷的地下空洞。

2 工作方法
       根據(jù)場地實(shí)際情況，東西向布設(shè)了間距1m的測線22條，南北向布設(shè)了間距0.75m的測線5條(圖1)。
       儀器采用瑞典MALA公司生產(chǎn)的CUII型地質(zhì)雷達(dá)探測系統(tǒng)，250MHz屏蔽天線。采集軟件為Ground Vision2.0，采樣頻率3286.7MHz，采樣點(diǎn)數(shù)532，疊加次數(shù)8次，道間距0.05m。對所測雷達(dá)數(shù)據(jù)利用Reflexw數(shù)據(jù)處理軟件做如下處理：模數(shù)轉(zhuǎn)換→增加/刪除道→調(diào)整零值→去零漂→增益恢復(fù)→帶通濾波→去除背景→點(diǎn)平均→統(tǒng)一測線方向→形成地質(zhì)雷達(dá)斷面影像圖。
3 雷達(dá)波信號特征
       27張雷達(dá)斷面影像圖中，正常反射波信號波形均勻，幅值較弱，無或很少有界面反射信號，可視為區(qū)內(nèi)雷達(dá)波的“背景”信號，大部分區(qū)域?yàn)榇祟愋盘枴?/span>
異常反射波信號共106處，可分為5種類型：
(1)拋物線或單支雙曲線型。雷達(dá)反射波信號特征為明顯的拋物線或倒懸的單支雙曲線，拋物線中間信號振幅最強(qiáng)，向兩側(cè)逐漸衰減。反射波信號至少存有一組強(qiáng)振幅信號，或存在多次等時差多次反射，強(qiáng)震蕩向下延伸。共87處，分布在L1～L22測線，以紅色線圈圈出。
(2)區(qū)域性分布，強(qiáng)振幅震蕩，相位基本連續(xù)型。雷達(dá)反射波信號自上而下呈水平帶狀區(qū)域性分布，強(qiáng)振幅震蕩，相位連續(xù)。淺部信號強(qiáng)振幅，中、深部信號強(qiáng)振幅但信號規(guī)律性低于淺部。共12處，分布在L2～L4、L6～L8、L14～L16測線，以紅色線框圈出。
(3)區(qū)域性分布，強(qiáng)振幅震蕩，淺部相位連續(xù)，中深部相位錯斷型。雷達(dá)反射波信號自上而下呈近水平帶狀區(qū)域性分布，強(qiáng)振幅震蕩，淺部信號相位連續(xù)，中深部信號同相軸相位錯斷，不連續(xù)，雜亂分布。共發(fā)現(xiàn)1處，分布在L12線，以藍(lán)色線框圈出。
(4)區(qū)域性分布，強(qiáng)振幅震蕩，同相軸相位錯斷、不連續(xù)、雜亂分布型。共5處，分布在L3、L5、L6、L8和L19線，以青色線圈圈出。

(5)幅值較強(qiáng)，呈典型的孤立體相位特征，為近規(guī)整的雙曲線波形，三振相明顯，其下部仍有強(qiáng)反射界面信號。共1處，分布在L10線，以淡藍(lán)色線框圈出。

4 雷達(dá)波信號解譯

       病害土體的平面分布區(qū)見圖1。場地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)其它隱蔽的廢棄管井和脫空等其它病害土體。

       為確定管線及病害土體頂部埋深，首先采用雙曲線弧度法計(jì)算出場地土層電磁波的傳播速度V。如圖5(左)，地下管線管頂反射波異常信號一般為一條倒懸的雙曲線圖形。假設(shè)管頂埋深為h(m)。雷達(dá)波雙程旅行時間在管頂處為t1(ns)，在偏離頂點(diǎn)位置a(m)處為t2(ns)。則電磁波在土層中的綜合傳播速度V=2a/。然后利用計(jì)算出的綜合波速V，按照公h=Vt1/2=a/即可求出管頂部埋深。也可以根據(jù)公式V=C/反算出管線上方土層的綜合介電常數(shù)ε。
       如圖5(右)為本場地L8測線一處實(shí)測管線的雷達(dá)異常信號(編號為管線I)。可以看出，t1=17ns，當(dāng)a=0.7m時，t2=22.5ns，可計(jì)算出管線上方土層電磁波傳播速度V=0.095m/ns，管頂埋深h=0.81m，該計(jì)算深度與實(shí)際深度基本吻合。
       按照V=0.095m/ns，將影像圖中反射波走時換算為深度，根據(jù)管線、土體不密實(shí)、空洞和塌陷等異常體的分布，結(jié)合實(shí)際情況，即可估算出目標(biāo)體的頂部埋深和水平寬度。一般來說，異常體的頂部埋深等于異常信號的頂部埋深，水平寬度大致等于異常的水平寬度。
5 結(jié)束語
       本次地質(zhì)雷達(dá)探測工作， 基本查明了書香小學(xué)球場地下3m左右深度的管線及管線周邊病害土體的分布情況。通過工作，發(fā)現(xiàn)各類管線15條，圈出管線周邊病害土體不密實(shí)區(qū)5處、疑似空洞1處和管井塌陷區(qū)1處。除位于L12測線15.7～16.6m之間的隱蔽廢棄管井塌陷外，場地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)其它隱蔽的廢棄管井。地質(zhì)雷達(dá)探測結(jié)果為書香小學(xué)球場土體病害的下一步治理工作提供了可靠的基礎(chǔ)資料。