石 科，楊富強，李葉飛，莫亞軍，區(qū)小毅

(廣西地球物理勘察院，廣西 柳州 545005)

0 引言

目前，多項傳統(tǒng)物探技術在城市建設中取得了良好的應用成效，包括淺層地震、高密度電法、探地雷達法、高精度重力等，由于城市環(huán)境中存在場地狹小以及干擾因素復雜等諸多不利條件，傳統(tǒng)的物探技術應用效果有限，難以滿足城市地質調查工作的要求。微動探測近幾年在國內越來越成為城市探測的一種不可或缺的方法手段，使用觀測臺陣進行單點探測，探測深度可從幾米到上百米，對于城市開發(fā)，判別軟硬土及地層分層有著很好的效果，已成為查明城市地下空間結構的重要物探手段[1-9]。

本次利用微動勘探嵌套式等邊三角形臺陣布置對北海市進行了勘探，總結了微動勘探在城市勘探中的效果及優(yōu)缺點，其優(yōu)點是抗干擾能力強、工作便捷、層位清晰、實時監(jiān)控、綠色環(huán)保[10-14]，但亦具有一定的局限性。

1 工作區(qū)概況

1.1 工作部署

遵循本次為北海地下空間及重大工程建設服務的原則，本次在市中心城區(qū)部署6條微動探測剖面，共20.42 km，其重點是對中心城區(qū)0～30 m進行高精度的勘探，同時兼顧100 m以淺的地質構造，為今后地下空間開發(fā)利用提供有力的物探依據，具體工作部署見圖1。

1.2 地質概況

北海市地層由老至新簡述如下：

1)基底地層

泥盆系：為濱海陸相砂頁巖，上部夾碳酸鹽，分上統(tǒng)、中統(tǒng)、下統(tǒng)。

石炭系：僅見下統(tǒng)，從北東面外圍潛入本區(qū)底部，為一套淺海相碳酸巖及濱海相含煤砂頁巖沉積。

圖1 測區(qū)工作部署圖Fig.1 Work deployment map of the survey area1—全新統(tǒng)現代沙灘細砂層 2—全新統(tǒng)海積層細砂、粉砂及黏土層 3—全新統(tǒng)桂平組礫石、砂、粉砂、黏土夾泥炭土 4—更新統(tǒng)北海組上亞組黏土質砂層 5—更新統(tǒng)北海組下亞組砂礫層 6—更新統(tǒng)湛江組黏土、砂質黏土、砂礫、粉砂 7—實測地質界線 8—推測地質界線 9—第四系沉積物界線 10—道路 11—河流 12—微動勘探線

2)蓋層地層

蓋層由新生界古近系—新近系、第四系組成，為本次主要探測地層，具體如下：

古近系的古—始新統(tǒng)，僅見于烏家—永康一帶，厚366 m，角度不整合在老地層之上。古近系—新近系，主要分布于合浦、南康盆地中，厚度大于460 m，角度不整合在老地層之上。

第四系：區(qū)內最發(fā)育地層，占陸地面積53%以上，厚0～75.2 m。

1.3 巖石物性特征

在目標勘探范圍內，各層巖性變化不大，但其密實度會有一定的變化，速度也會根據其各層密實度的變化而變化：不同的巖石體現不同的橫波速度，相同的巖石在不同的環(huán)境下亦顯示不同的橫波波速。根據我國頒布的《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011-2010(2016年版)，各土類型的橫波速度范圍見表1。

由此可見，不同的巖性，其剪切波速度不同；相同的巖性，密實度不一樣，其剪切波速度也不一樣。這些都是本次工作的物性前提。

表1 土的類型劃分和剪切波速范圍Table 1 Classification of soil types and shear wave velocity range

注：Vs為巖土剪切波速。

2 微動勘探

2.1 基本原理

在地球表面，無論何時何地都存在著各種微弱震動，這是一種“存在于大自然的信息”，可以利用這一“大自然發(fā)出的信號”來進行勘探。由于這些微弱震動信號來源于大自然，而非人為激發(fā)所產生，因此將這些震動稱為天然震源或稱為微動。天然源勘探法不需要人工震源，所利用波的類型為面波。因此該勘探方法又稱為“天然源面波勘探”或“微動勘探”。

微動勘探無需任何人工震源，具有經濟環(huán)保的優(yōu)點；另外微動信號頻率低、波長大，勘探深度大。微動勘探技術利用自然界的微弱震動獲得面波資料，微動勘探新技術的創(chuàng)新點是儀器的智能化，實現對地觀測10～30 min即獲得100～500 m深度地層的軟硬與分層。

2.2 微動勘探技術特點

根據本次在北海市區(qū)開展的微動工作情況，對于于微動勘探進行了應用性的總結，主要有如下幾個特點。

2.2.1 微動勘探優(yōu)點

1)可行性。從目前的成果來看，微動面波在沿海城市進行100 m勘探具有一定的可行性，其邊長只要不至于過長，能在車輛繁忙的道路邊上施工，如道路過窄，可在晚間車流量相對較小時，開展工作。

2)抗干擾能力強。在市區(qū)中開展工作，來自各方面的干擾都較多，而微動其震源屬于天然場，天然源這種“大自然發(fā)出的信號”是由于人類的日?；顒右约白匀滑F象所產生的。該方法本身具有低通濾波，對于過于高頻的信號進行了過濾，所以對于車輛穿梭繁華的市區(qū)，一些相對高頻的干擾信號基本過濾了，所以，微動勘探在市區(qū)工作其抗干擾能力強。

3)工作便捷。微動勘探儀器輕便，在城市里開展方便快捷，僅需要一定的面積布置測點，但布置方法多樣，靈活性高。

4)單點采集。微動勘探為單點采集，最后聯(lián)成剖面，單點采集具有一定的優(yōu)勢，那就是如果某一個點數據受到干擾或數據質量不佳時，對其他點數據并無影響，并可進行單點重采，節(jié)約時間。

5)有效性(層位清晰)。根據成果圖可以知道，微動勘探得到的速度圖能較為直觀的對地層、構造進行劃分，不同的巖性層具有不同波速，在斷裂構造處，巖石密度出現了變化，根據此原理，能對剖面進行分層及構造的劃分。

6)實時監(jiān)控。WD儀器安裝有自動識別與提取天然源面波信號的專家處理系統(tǒng)，采集過程中實時顯示面波勘探的結果—面波頻散曲線，以及面波頻散曲線隨采集過程逐漸收斂、細化、穩(wěn)定的過程，實現根據面波頻散曲線的合格程度控制現場采集的模式。避免了很多事后發(fā)現記錄不合格而必須補測的情況。

7)綠色環(huán)保。微動勘探屬天然源，無需炸藥和笨重沖擊震源，非破損，無噪音污染，綠色環(huán)保，避免了很多在城市開工遇到諸多無法解決的客觀問題。

2.2.2 微動勘探局限性

勘探深度受到限制(場地影響及區(qū)域影響)。

1)場地影響。主要原因是在市區(qū)工作，因為方法布置的特殊性，以及深度與邊長的正比關系，在市區(qū)內不利于將邊長放的過大，這樣會導致交通癱瘓，甚至會出現安全問題。

2)區(qū)域影響。由于微動勘探的技術特點，其震源屬于天然場，且各個區(qū)域的地質條件不一樣。如同等地質條件的情況下，靠海區(qū)域勘探深度系數比遠海區(qū)域的勘探深度系數要大，微動勘探在沿海城市有著得天獨厚的優(yōu)勢，如在離海較遠的城市工作，則深度系數則會較小。

3)解決措施。采用靈活的排列方式和靈活的工作時間，避開車流量高峰期。

2.2.3 應用條件

根據廣西地球物理勘察院在北海工作的成果，認為微動勘探可適用于城市地質調查，其應用條件主要對場地有一定的要求。

1)場地大?。罕仨氁心苓_到勘探深度要求的場地進行點位布設。

2)場地軟硬：目前還不能在灘涂區(qū)、沙堆等淤泥類的場地進行較好的勘探。

2.2.4 技術要求

在南方濱海城市進行微動勘探，為了滿足城市地質調查的需求，認為微動勘探要滿足以下幾點技術要求：

1)采集時長：可根據實際數據質量調節(jié)采集時間，但采集時長不宜少于15 min；

2)拾震器：自然頻率不宜大于2 Hz，電壓輸出靈敏度不應小于2 V·cm/s；

3)采樣率：不應大于10 ms。

2.2.5 解決問題

結合我院所做的微動勘探，認為微動勘探可解決的地質問題有以下幾點：軟硬土劃分；地層劃分；

建筑場地類別劃分；地質災害(松散泥土、溶洞、土體洞)判斷；斷裂構造劃分。

2.2.6 使用建議

目前微動勘探在城市地質調查中的物探勘探扮演著重要的角色，尤其是在不能開展鉆探工作的市區(qū)，微動勘探正在慢慢的起到了不可代替的重要作用，尤其是在工程地質領域獲得了廣泛應用，根據本次北海工作及結合廣西地球物理勘察院微動勘探工作經驗，提出以下幾個建議：

1)重點使用。微動勘探適用于城區(qū)人口密度大、有震動干擾的環(huán)境，其在對巖性分層、巖石軟硬程度、溶洞、土洞、巖石波速、分析土類型等方面有著明顯的特點及優(yōu)勢，綜合資料研究，認為微動勘探在城市勘探中有其明顯的優(yōu)勢，在今后的城市勘探中，應重點使用。

2)如何使用。目前廣西地球物理勘察院在北海中心城區(qū)及進行了微動勘探，數據穩(wěn)定，質量可靠，深度系數可達7～8倍，在不同的區(qū)域進行試驗，總結一套適合本區(qū)的參數，最后可總結該方法在南方濱海地區(qū)的特點。

3)為何使用。微動勘探是一種精度很高的物探方法，且在目前國內一些城市已經使用其來代替了一部分鉆探工作，其在地質環(huán)境復雜的城市中，具有明顯的強抗干擾性，對巖性分層、巖石軟硬程度等有著顯著的特點，對今后開發(fā)及利用地下空間、土類型分析等起到了重要的作用，是城市地質調查中一項非常重要的技術手段。

的主特征值,那么當時, μ1>0;當時, μ1<0。根據引理2可知,若則沒有大于或等于1的特征值;若則存在大于1的特征值,因此由引理3可知,若則indexW(F,(θa,0))=0;若則indexW(F,(θa,0))=indexSy(F,(θa,0))=(-1)σ,其中σ是算子F′(θa,0)在空間Sy上大于1的特征值的代數重數之和。下證σ=0。

綜上，在北海市區(qū)內進行微動勘探具有很大的優(yōu)勢，其效果顯著，采集無噪音，不擾民，避免了很多不必要的麻煩。

3 微動勘探成果與解釋

3.1 儀器設備

本次微動探測采用WD微動智能勘探儀，該儀器為北京市水電物探研究所在總結了國內外隧道地質超前預報技術的基礎上，經過創(chuàng)新與改進，自主研發(fā)的隧道地質超前預報專用儀器(圖2)。

圖2 WD微動智能勘探儀Fig.2 WD micro motion intelligent exploration instrument

3.2 采集參數試驗

本次試驗地點選擇在北海市區(qū)，且分兩塊區(qū)域進行試驗，一塊區(qū)域是位于南珠大道6號測線，車流量相對較小的區(qū)域；另一區(qū)域選擇在市中心四川路3號測線，車流量相對大的區(qū)域進行試驗。

3.2.1 采樣間隔試驗

影響數據的好壞有多種原因，采樣間隔為其中不可或缺的一部分，當采樣間隔較短，則疊加的數據量多；當采樣間隔較長，則相同時間內采集的數據量就少。儀器系統(tǒng)內存在10 ms及5 ms，故對這兩種采樣間隔進行試驗，試驗結果見圖3。從局部來看，采集間隔10 ms與5 ms的數據結果基本一致，各層之間的標志也相互對應；另外，10 ms的頻率范圍最大為25 Hz，5 ms最大的頻率范圍為50 Hz，且采集樣較10 ms多1倍，為了能更好、更詳細的獲取地下信息，減小勘探盲區(qū)，故本次工作選擇5 ms的采樣間隔。

圖3 采樣間隔試驗Fig.3 Sampling interval test

3.2.2 邊長試驗

微動勘探中，邊長的大小是影響勘探深度的主要因素，但邊長布設過長會造成引入噪聲加大，且在北海市區(qū)內工作，邊長的大小受到場地很大的限制，為了在滿足本次的勘探深度要求下，能更好、更順利、更安全的開展工作。根據工區(qū)的實際情況，項目最初使用16 m的邊長試驗，由圖4a可知，邊長16 m即可滿足100 m的勘探深度，且深度不止100 m，市區(qū)使用16 m邊長，其深度已基本達到了125 m，而在南珠大道，深度也達到了120 m，由此可見，在北海工區(qū)，使用16 m邊長進行微動勘探已達到了100 m深度要求。由圖4b可知，當邊長增加至20 m時，其深度基本處于135 m，由此可見，在深度上得到了一定的改善，但是并沒有太明顯的效果，且由于工區(qū)的特殊原因，不便于將邊長放得過大，綜合各方面原因，在保證本次采集數據質量及深度的前提下，本次微動勘探邊長采用16 m。

圖4 邊長試驗(頻散圖)Fig.4 The dispersion diagram of different side lengths

3.2.3 采集時長試驗

圖5 采集時長試驗(頻散圖)Fig.5 The dispersion diagram of different acquisition times

另外，因為微動儀器的特性，其測量可隨時停止觀測，為此，本次試驗更多是為了大概了解工區(qū)內大約多長時間即可獲等穩(wěn)定的數據，而并不是為了規(guī)定儀器的采集時間，故根據微動儀器的特殊條件，無論試驗時間為多長即可得到穩(wěn)定數據，本次的工作都將初始測量時間為1 h，根據數據質量的好壞來確定測量時間。雖10 min已得到了穩(wěn)定的數據，根據國家新頒布的《城市工程地球物理探測標準》(CJ/T 7-2017)，微動勘探法單次記錄不宜少于15 min，所以本次最小采集時間設為15 min，即如小于15 min即可獲得穩(wěn)定的數據，則將會繼續(xù)采集滿15 min為止；如15 min內達不到要求則繼續(xù)采集直至獲得穩(wěn)定的數據。

綜上，為了能順利、安全、高效的完成項目，且本著科學研究的態(tài)度，保證項目數據質量，通過開展微動工作的一系列開工試驗，最終確定了本次微動工作的具體工作參數：采樣間隔5 ms，邊長采用16 m，采集時間不少于15 min。

3.3 數據處理

數據處理主要步驟：

1)空間自相關(SPAC)；

2)設置頻率區(qū)間；

3)頻散聚合濾波；

4)干擾點剔除。

數據處理流程詳見圖6。

圖6 微動數據處理流程圖Fig.6 Flow chart of micro motion data processing

3.4 單點解釋

本次微動成果解釋由已知到未知，根據已知鉆孔柱狀圖與微動頻散曲線進行對比，總結規(guī)律。再進行綜合推斷。首先將鉆孔ZK03與6線48號點進行結合對比(圖7)，圖7中的紅線為鉆孔揭露分層線。參考ZK03鉆孔資料，根據頻散曲線，對6線48號點進行反演，反演結果見圖8。

對微動勘探頻散曲線進行定性分析：不同的巖石體現不同的橫波速度，相同的巖石在不同的環(huán)境下亦顯示不同的橫波波速。根據不同的巖性激發(fā)不同的頻散曲線，速度隨巖石、構造的變化而變化，以及它們之間頻散曲線分布規(guī)律，歸納總結不同的地質情況激發(fā)不同的頻散曲線特征如下：

圖7 鉆孔ZK03柱狀圖與頻散曲線對比圖Fig.7 Comparison between histogram of drilling hole ZK03 and dispersion curve

圖8 6線48號點反演分層圖Fig.8 Inversion stratification map in point 48 of line No.6

1)當由表層向底層橫波速度逐層增高的情況下，頻散曲線呈逐漸增高的趨勢。

2)當中間某層為低速層時，頻散曲線出現“之”字形異常、拐點異常，當低速層的厚度足夠厚時，則會出現頻散曲線往回凹。

3)當巖石顆粒出現變化時，頻散曲線將會出現頻點疏密的變化。

4)當巖石速度出現變化時，頻散曲線斜率出現變化。

根據上述頻散曲線分層特征以及結合鉆孔ZK03，對48號點進行反演分層：

0～4.9 m為勘探數據離散區(qū)，鉆孔資料揭露，該層為填土、粉質黏土等；10.9 m處為稍密狀礫砂與中密狀礫砂之間的分界面，在此處頻散曲線并無明顯的變化，證明稍密狀礫砂與中密狀礫砂之間波速并沒有明顯的變化；24.7 m處存在一拐點(或者說小“之”字形)，鉆孔資料揭露該處為中密狀礫砂與密實狀礫砂的分界帶，所以二者之間存在一定的波速變化；30.4 m處為密實狀礫砂與硬塑狀黏土分界處，在頻散曲線上僅出現了頻點密集變化；36.5 m處為硬塑狀黏土與密實狀礫砂分界處，頻散曲線出現拐點；在58.6 m處頻散曲線出現“之”字形拐點，鉆孔并沒有控制到該深度，認為該處為密實狀礫砂與下伏地層夾粉質黏土礫砂的分界面。根據以上的分層進行反演，擬合率高達97.55%，各拐點與已知鉆孔對應較好。由此可見，稍密狀礫砂在該層顯示相對低波速；砂礫層由稍密到密實的變化速度呈現了明顯的提升，頻散曲線在礫砂層的疏密變化下能夠分辨；稍密狀礫砂與中密狀礫砂宏觀上不宜分層，硬塑狀黏土則與上覆密實狀礫砂速度相差不大，亦可劃歸為同一層；與下伏的密實狀礫砂有明顯拐點，頻散曲線能較好地將硬塑狀黏土層與下伏密實狀礫砂層區(qū)分開。

以此從已知到未知，可根據上述規(guī)律對其他測點進行分層，且由點到線展開對整條剖面進行分層。

3.5 剖面解釋

3.5.1 微動勘探6線成果

6號測線位于南珠大道，測線方位角163°，點號由北到南為由小到大，中間應穿過銀灘大道及金海岸大道，成果圖及推斷見圖9。

圖9 微動勘探6線0～1500 m成果圖Fig.9 The result map of 0-1500 m in micro motion exploration line No. 6(a)頻散曲線類型圖(dispersion curve type map) (b)頻散曲線斷面等值線圖(dispersion curve section contour map) (c)推斷圖(inference map)1—中軟土(填土、稍密及中密狀礫砂) 2—中硬土亞層1(稍密及中密狀礫砂、黏土層) 3—中硬土亞層2(密實狀礫砂與硬塑性黏土層) 4—中硬土亞層3(密實狀礫砂，由中砂、粗砂組成) 5—堅硬土 6—中硬土亞層分界線 7—中硬土與堅硬土分界線 8—中軟土與中硬土分界線

根據成果圖(圖9)，6號測線由淺至深，速度體現了逐步上升的趨勢，通過對測區(qū)面波和地質資料的綜合分析，獲得6線各巖層由淺至深分布情況，結合鉆孔的反演，對6號測線進行劃分：① 0～8.0 m基本處于數據較為離散的區(qū)域，由鉆孔ZK03可知，0～8.0 m基本為可塑狀粉質黏土及稍密狀礫砂，表層存在薄層的填土，屬中軟土，在本次推斷中對該層不作過多解釋；② 通過鉆孔資料及反演可以知道，第四系北海組稍密狀礫砂屬中軟土，且與中密狀礫砂層(中硬土)之間存在一定的界面，通過反演控制，對測線的中軟土層進行了推斷，除去數據離散區(qū)域，中軟土在6號測線間接性出現，最厚可達二十幾米，整體趨勢為北薄南厚；③ 中軟土下伏巖層為中硬土，其主要巖性為中密狀礫砂層、密實狀礫砂及硬塑狀黏土等，中硬土在本測線可勘探范圍內基本上占大部分，厚度最厚處可達八十幾米，橫波速度在250 m/s至500 m/s浮動，越往深部速度越大，該中硬土層整體的起伏趨勢為南面相對下降，北面相對抬升；④ 另外，對中硬土層進行了亞層的劃分，推斷在中硬土層存在兩個較為明顯的物性界面，這兩個界面認為是中密狀礫砂層、密實狀礫砂及硬塑狀黏土等之間的界面，推斷該中硬土層上部為中密狀礫砂層，中深部為密實狀礫砂，中間夾有黏土；⑤ 6號線底層波速基本大于500 m/s，其頂界面起伏較大，但其整體起伏的趨勢為北高南低，根據《建筑抗震設計規(guī)范》，認為該層為堅硬土層，巖性根據周邊前人鉆孔資料，認為是夾粉質黏土礫砂，厚度可達60 m。

從宏觀上推斷，6號剖面根據土的類型可分為三大類，表層至淺層為中軟土，250 m/s≥橫波波速(Vs)>150 m/s，其厚度為0～24.0 m，其主要為雜填土、稍密狀砂礫及黏土；中軟土下伏為中硬土，500 m/s≥橫波波速(Vs)>250 m/s，其埋深至海拔高程-100 m，最厚可達八十幾米；剖面底部為堅硬土，800 m/s≥橫波波速(Vs)>500 m/s，其頂界面具有一定的起伏，整體趨勢由南到北呈現了逐漸抬升的趨勢。

3.5.2 微動勘探5線成果

從5號測線整體波速異常(圖10)可以大體上知道整條測線巖性層的分布，從近海區(qū)至遠海區(qū)，由西向東呈現了逐漸抬升的趨勢，根據土的類型可分為三大層，分別為中軟土、中硬土及堅硬土。其中，中軟土層在該剖面較薄，基本處于表層，250 m/s≥橫波波速(Vs)>150 m/s，厚度最厚可達二十幾米，其主要為雜填土、稍密狀砂礫及黏土；中硬土厚度可達90 m，500 m/s≥橫波波速(Vs)>250 m/s，底界面具有一定的起伏；5號剖面堅硬土整體頂界面較6號淺，最淺處理地表約40.0 m，其頂界面亦具有一定的起伏，但整體起伏并無6號線劇烈，起伏趨勢由西向東呈現了逐漸抬升的趨勢。

由圖11可知，5線、6線異常較為連貫，5線剖面堅硬土總體上較6線剖面厚，其頂界面具有一定的起伏，且起伏也較大，整體趨勢由西到東、由南到北呈現了逐漸抬升的趨勢。從宏觀上，更為直觀地了解了工區(qū)的波速特征，5線、6線剖面具有一定的連續(xù)性，其大小波速異常較為對應、連貫。

圖10 微動勘探5線0～1100 m成果圖Fig.10 The result map of 0-1100 m in micro motion exploration line No. 5(a) 頻散曲線類型圖 (dispersion curve type map) (b) 頻散曲線斷面等值線圖 (dispersion curve section contour map) (c) 推斷圖 (inference map)1—中軟土(填土、稍密及中密狀礫砂) 2—中硬土亞層1(稍密及中密狀礫砂、黏土層) 3—中硬土亞層2(密實狀礫砂與硬塑性黏土層) 4—中硬土亞層3(密實狀礫砂，由中砂、粗砂組成) 5—堅硬土 6—中硬土亞層分界線 7—中硬土與堅硬土分界線 8—中軟土與中硬土分界線

圖11 北海中心城區(qū)微動勘探5線、6線空間圖Fig.11 Spatial map of micro motion exploration lines No.5 and No.6 in the central urban area of Beihai(a) 頻散曲線等值線圖(contour map of dispersion curve) (b) 物探推斷圖 (Geophysical inference map)1—中軟土(填土、稍密及中密狀礫砂) 2—中硬土亞層1(稍密及中密狀礫砂、黏土層) 3—中硬土亞層2(密實狀礫砂與硬塑性黏土層) 4—中硬土亞層3(密實狀礫砂，由中砂、粗砂組成) 5—堅硬土 6—中硬土亞層分界線 7—中硬土與堅硬土分界線 8—中軟土與中硬土分界線

3.5.3 微動勘探1線～4線成果

微動勘探1線～4線呈“井”字形相交，通過空間展布圖能夠從空間、宏觀上更為直接、明了地了解該區(qū)整體的波速特征，也對市區(qū)內的土類型起伏有大概的了解(圖12)。

由圖12可知，宏觀上，1線～4線異常較為連貫，更為直觀地了解了市區(qū)內的波速特征，1線波速整體層狀較為平穩(wěn)，2線、3線、4線略有起伏，但起伏不大，整體趨勢由西到東、由北到南呈現了逐漸下降的趨勢，EW向下降并不明顯，SN向起伏趨勢較為明顯。

圖12 北海中心城區(qū)微動勘探1線～4線空間圖Fig.12 Spatial map of micro motion exploration lines No.1-4 in the central urban area of Beihai(a) 頻散曲線等值線圖(contour map of dispersion curve) (b) 物探推斷圖 (Geophysical inference map)1—中軟土(填土、稍密及中密狀礫砂) 2—中硬土亞層1(稍密及中密狀礫砂、黏土層) 3—中硬土亞層2(密實狀礫砂與硬塑性黏土層) 4—中硬土亞層3(密實狀礫砂，由中砂、粗砂組成) 5—堅硬土 6—中硬土亞層分界線 7—中硬土與堅硬土分界線 8—中軟土與中硬土分界線

結合前文的推斷解釋工作，對北海市中心城區(qū)堅硬土頂界面的分布特征有了一定的了解，為了進一步了解堅硬土頂界面埋深的起伏、分布等特征，對北海市中心城區(qū)堅硬土頂界面的埋深進行了平面推斷，具體詳見圖13。

由圖13可知，堅硬土頂界面埋深形態(tài)基本體現為由西到東、由北到南呈現了逐漸下降的趨勢，整體來看西北面埋深較淺，東南面埋深較深。最深位置基本位于廣西廣播電視發(fā)展中心一帶，該段埋深高程可達-68 m；最淺位置為市規(guī)劃局一帶，該段埋深高程僅約為-8 m。2線基本為堅硬土埋深最深的測線，且點號從3600 m一直至5600 m為最深位置，前人認為該區(qū)域為北海凹陷。

通過本次工作，已基本上對北海市區(qū)內100 m以淺的地層波速分布、起伏等有了大概的了解，且對其進行了土類型的分析，對以后在北海市區(qū)進行建設提供了一定的物探建議。

圖13 北海中心城區(qū)堅硬土頂界面埋深圖(立體圖)Fig.13 Buried depth stereogram of the hard soil top interface in the central urban area of Beihai

5 結論

1)微動勘探采用天然源，在沿海城市有著得天獨厚的優(yōu)勢，采用16 m邊長即可獲得一百多米的勘探深度，其深度系數可達7～8倍。

2)微動勘探可根據反演的橫波速度，對軟硬土進行劃分，對于反映城市地下空間地質結構、分層、軟硬土起伏有著顯著的效果，對于城市開發(fā)利用提供較好的物探依據。

3)微動勘探在城市勘探中優(yōu)勢明顯，其有效、安全、節(jié)能、環(huán)保、便捷，并且實時看到地質勘探成果，其局限性主要是場地的大小限制了臺陣的大小，因此深度存在一定的限制性。

本文敘述在北海運用微動勘探進行地下空間探測的勘探效果及分析其優(yōu)缺點，為今后進行城市地下空間探測、更為我國其他沿海地區(qū)開展城市地質調查工作提供示范及借鑒。