瞬態(tài)面波在高能量強(qiáng)夯碎石土地基檢測(cè)中的應(yīng)用

張亮

摘?要：在碎石回填地基施工中，由于施工地質(zhì)條件復(fù)雜，常規(guī)的檢測(cè)方式，不僅時(shí)間長(zhǎng)、工作量大、成本高，并且該檢測(cè)方式極容易對(duì)地基薄弱的部位進(jìn)行漏測(cè)。而采用瞬態(tài)面波對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，可有效避免這一缺點(diǎn)，并為碎石回填地基施工提供科學(xué)的參考。本論文以瞬態(tài)面波在碎石回填地基施工中的具體應(yīng)用為研究切入點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的研究和分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：高能量;強(qiáng)夯碎石土;地基檢測(cè);瞬態(tài)面波;應(yīng)用

在工程施工過(guò)程中，尤其是在山區(qū)工程地基施工的過(guò)程中，常常需要利用碎石土進(jìn)行地基回填。但在這一過(guò)程中，由于碎石土比例、粒徑等存在不均勻的現(xiàn)象，并受到回填物質(zhì)復(fù)雜、塊石較多等因素的影響，在很大程度上加大了地基回填土施工過(guò)程中的質(zhì)量控制。

一、多道瞬態(tài)面波法應(yīng)用

（一）強(qiáng)夯法與碎石地基加固檢測(cè)

強(qiáng)夯法又稱之為動(dòng)力固結(jié)法，主要是利用重錘的方式，從一定的高度下落，對(duì)土層進(jìn)行夯擊，進(jìn)而使得土層地基迅速固結(jié)，從而不斷提高軟地基的承載力。通常，強(qiáng)夯法經(jīng)常用在碎石土、砂土、濕陷性黃土、低飽和度的粉土與黏性土、素填土和雜填土的地基處理中。雖然該方法在地基處理的過(guò)程中，具有工期短、效果好、造價(jià)低等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用。

但是經(jīng)過(guò)強(qiáng)夯法之后，必須要利用一定的檢測(cè)方法，對(duì)碎石地基的加固效果進(jìn)行了解。以往，在對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，均是采用載荷試驗(yàn)檢測(cè)的方式進(jìn)行，但該檢驗(yàn)方式在應(yīng)用的過(guò)程中，不僅工程量大、試驗(yàn)成本較高，在檢測(cè)的過(guò)程中，極容易出現(xiàn)薄弱部位漏測(cè)的現(xiàn)象。同時(shí)，該檢測(cè)方式下，還會(huì)因?yàn)閴K碎石的因素，導(dǎo)致其出現(xiàn)動(dòng)力觸探擊數(shù)偏大的現(xiàn)象。鑒于載荷試驗(yàn)檢測(cè)的方式中存在的不足之處，可以利用瞬態(tài)面波的方式，對(duì)地基均勻性的信息進(jìn)行初步掌握，并以此對(duì)各層的厚度進(jìn)行確定。在此基礎(chǔ)上，再充分地利用一定數(shù)量的動(dòng)力觸探實(shí)驗(yàn)，對(duì)工程地質(zhì)的特性進(jìn)行明確的檢測(cè)，從而根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，獲得相應(yīng)的檢測(cè)結(jié)論。

（二）多道瞬態(tài)面波法

多道瞬態(tài)面波檢測(cè)方法主要是指在檢測(cè)的過(guò)程中，充分利用面波在不均勻介質(zhì)中的頻散特性，通過(guò)錘擊的方式，形成振源之后，產(chǎn)生一定的頻率范圍內(nèi)的面波，并將不同頻率的面波相互疊加，以復(fù)合波的形式，向前進(jìn)行傳播。同時(shí)，在面波向前傳播的過(guò)程中，將所有采集到的信號(hào)進(jìn)行頻譜、相位譜分析，并把記錄過(guò)程中出現(xiàn)的不同頻率的面波進(jìn)行分離，進(jìn)而得到一條散頻曲線。接著對(duì)各個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)波形進(jìn)行提取，獲得相應(yīng)的速度頻散數(shù)據(jù)，并以此為依據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行反演分層，將剖面的波形進(jìn)行繪制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)土層就加固的效果進(jìn)行科學(xué)、有效的評(píng)價(jià)。

二、多道瞬態(tài)面波法在地基檢測(cè)中的應(yīng)用方式

（一）多道瞬態(tài)面波法在地基檢測(cè)中最常用的三種方式

通常，利用多道瞬態(tài)面波法，對(duì)高能量強(qiáng)夯后的地基進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，主要是借助三種方式進(jìn)行：

第一、對(duì)強(qiáng)夯后的地基加固效果進(jìn)行科學(xué)、有效的評(píng)價(jià)。并且在檢測(cè)的過(guò)程中，利用檢測(cè)點(diǎn)夯前、夯后的檢測(cè)波變化曲線，可以對(duì)強(qiáng)夯的加固深度進(jìn)行有效的確定，同時(shí)借此對(duì)強(qiáng)夯效果進(jìn)行有效的評(píng)價(jià)。在具體的應(yīng)用過(guò)程中，該方式最為廣泛，并且應(yīng)用技術(shù)成熟。

第二、應(yīng)用多道瞬態(tài)面波的方法，對(duì)強(qiáng)夯后的地基進(jìn)行定量分析。在分析的過(guò)程中，可以對(duì)地基土剪切波速的方式，對(duì)地基的承載力、變形模量等力學(xué)參數(shù)，對(duì)強(qiáng)夯后的地基加固效果進(jìn)行有效的分析。但是該方法在應(yīng)用的過(guò)程中，必須要在有工程經(jīng)驗(yàn)的時(shí)候，并且該方法在應(yīng)用的過(guò)程中，具有局限性大、針對(duì)性強(qiáng)等特點(diǎn)，無(wú)法普遍使用。

第三、由于該方法在使用的過(guò)程中，其面波在地表介質(zhì)中的傳播時(shí)，會(huì)攜帶淺部土層中的地質(zhì)信息，因而該方法常常應(yīng)用到淺部土層勘察的過(guò)程中，并對(duì)場(chǎng)地的具體地基情況，進(jìn)行科學(xué)、詳細(xì)的判斷。但是該方法在應(yīng)用的過(guò)程中，常常會(huì)因?yàn)榈鼗浫跸屡P層，導(dǎo)致地基出現(xiàn)不均勻沉降、空洞檢測(cè)等現(xiàn)象。

（二）多道瞬態(tài)面波法在具體工程檢測(cè)中的應(yīng)用

某工程位于貴州省銅仁市沿河縣，在該場(chǎng)區(qū)擬建設(shè)民用住宅4-5層，該工程地基碎石回填厚度為16-20 cm，塊碎石粒徑為2-20 cm，并且回填的碎石土未經(jīng)過(guò)碾壓，而直接進(jìn)行拋填堆積。回填完成經(jīng)高能量強(qiáng)夯后，利用道瞬態(tài)面波法對(duì)回填后地基加固效果進(jìn)行檢測(cè)。在檢測(cè)的過(guò)程中，鑒于該工程的特點(diǎn)，以及地基均勻性較差等因素的影響，必須要采用多道瞬態(tài)面波實(shí)驗(yàn)的方式，對(duì)地基加固的效果進(jìn)行科學(xué)、合理的檢測(cè)。

在具體檢測(cè)過(guò)程中，主要從以下幾個(gè)流程進(jìn)行：

首先，布置檢測(cè)點(diǎn)。在監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置的時(shí)候，主要是根據(jù)房屋建筑周線的長(zhǎng)邊走向，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布置的時(shí)候，盡量避免地形、地物、其他因素的干擾等。確保所設(shè)置的檢測(cè)點(diǎn)，能夠?qū)Ρ豢刂茩z測(cè)地質(zhì)體進(jìn)行有效的控制，還能夠確保監(jiān)測(cè)點(diǎn)以擁有空間工作。

其次，設(shè)置檢測(cè)參數(shù)。在檢測(cè)過(guò)程中，還必須要設(shè)置相應(yīng)的檢測(cè)參數(shù)，如：接受道數(shù)、道間距、偏移距、采樣間隔、采樣長(zhǎng)度等，其參數(shù)的選擇，直接影響了檢測(cè)的效果。因此，必須要嚴(yán)格按照探測(cè)的相關(guān)要求，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。

再次，面波檢測(cè)結(jié)果分析。在檢測(cè)過(guò)程中，充分結(jié)合面波檢測(cè)的結(jié)果數(shù)據(jù)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的面波頻散曲線進(jìn)行相應(yīng)的圖形繪制，進(jìn)而結(jié)合圖形，對(duì)其面波檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的分析，以對(duì)地基加固效果進(jìn)行科學(xué)、合理的分析。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，碎石土地基回填工程中，受到多種因素的影響，回填施工之后，必須要通過(guò)高能量強(qiáng)夯的方式，以達(dá)到地基加固的目的。但是強(qiáng)夯加固之后，必須要利用多道瞬態(tài)面波法對(duì)其加固效果進(jìn)行有效的檢測(cè)。在具體的檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)充分結(jié)合工程的實(shí)際情況，科學(xué)地設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，設(shè)置相應(yīng)的檢測(cè)參數(shù)，根據(jù)檢測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)、面波頻散曲線，繪制出相應(yīng)的檢測(cè)圖形。并據(jù)此作為依據(jù)，對(duì)碎石土地基回填加固效果進(jìn)行有效的評(píng)定。

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