祝迎華 程增晴 田江環(huán) 潘 偉

(廊坊市中鐵物探勘察有限公司，河北 廊坊 065000)

新建鐵路所經(jīng)巖溶發(fā)育地區(qū)，為了保證該地區(qū)鐵路路基的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，需要對(duì)路基進(jìn)行加固處理，鉆孔注漿則是加固巖溶路基的一種有效方法[1]。利用工程鉆探檢測(cè)注漿效果施工周期長(zhǎng)、成本高，且難以代表整個(gè)段落處理效果。隨著物探技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用綜合物探技術(shù)結(jié)合取芯結(jié)果，可以解決這一難題。本案例應(yīng)用電測(cè)深法、瑞雷波法，對(duì)長(zhǎng)懷鐵路路基注漿加固質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，取得了不錯(cuò)的效果。

1 工程地質(zhì)概況

長(zhǎng)懷高速鐵路CHYDK613+310-CHYDK613+735段為路基段落，施工中揭露地層自上而下為：第四系全新統(tǒng)人工填筑土、粉質(zhì)黏土及第四系全新統(tǒng)殘坡積角礫土，下伏基巖主要為二疊系砂巖(P1q)、石炭系灰?guī)r(C2+3)。該段落地下水水位較淺，主要接受降水入滲補(bǔ)給，以蒸發(fā)排泄為主，動(dòng)態(tài)變化較大。施工方在施工過(guò)程中對(duì)該段路基進(jìn)行鉆孔注漿加固處理。采用瞬態(tài)面波法、電測(cè)深法對(duì)路基場(chǎng)地水泥漿填充效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2 直流電測(cè)深法工作

2.1 方法原理

電測(cè)深法是利用巖(礦)石的電性差異為基礎(chǔ)，在地面觀測(cè)點(diǎn)上逐次增大供電電極距，使探測(cè)深度逐漸增大，以此得到并分析觀測(cè)點(diǎn)處沿垂直方向上由淺到深的視電阻率變化情況。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)施工

本次檢測(cè)工作沿線路中線布置一條測(cè)深剖面，長(zhǎng)度60m，點(diǎn)距2.5m。采用對(duì)稱(chēng)四極裝置：接收電極MN保持不變，以保證測(cè)深曲線的連續(xù)性，供電極距AB/2為以下數(shù)列：1.5m，3m，6m，15m，25m，30m，40m，60m，80m，100m。在注漿前、注漿加固完畢28d后對(duì)該測(cè)深剖面分別進(jìn)行測(cè)量。

2.3 注漿效果判斷依據(jù)及檢測(cè)結(jié)果

依據(jù)資料顯示：注漿后的溶洞是混凝土和溶洞中充填物的綜合電性層(簡(jiǎn)稱(chēng)綜合層)，注漿后，綜合層的視電阻率值比充填溶洞明顯提高[2]。

圖1 CHYDK613+551～CHYDK613+611段注漿前視電阻率斷面圖

如圖1顯示，注漿前該段落內(nèi)視電阻率等值線橫向連續(xù)性差，視電阻率值呈高低阻相間顯示，視電阻率值范圍：20Ω·m～200Ω·m，后經(jīng)工程鉆探驗(yàn)證，低阻區(qū)域?yàn)槿芪g、巖溶發(fā)育部位。

圖2 CHYDK613+551～CHYDK613+611段注漿后視電阻率斷面圖

如圖2顯示，注漿后視電阻率等值線近似呈層狀分布，橫向連續(xù)性較好，視電阻率值范圍：30Ω·m～300Ω·m，較注漿之前提高了1～1.5倍，注漿前發(fā)現(xiàn)的低阻異常區(qū)域基本消失，說(shuō)明注漿治理效果明顯，注漿起到了較好的加固效果。

3 瑞雷波工作

3.1 方法原理

瑞雷波常稱(chēng)為面波，是因?yàn)樗拇蟛糠帜芰考性谧杂杀砻娓浇男^(qū)域內(nèi)并沿界面?zhèn)鞑?。瑞雷波是介質(zhì)中縱波和橫波耦合的結(jié)果，具有傳播速度低、水平方向衰減小、抗干擾強(qiáng)等特點(diǎn)[3]。

瑞雷波傳播速度的大小直接反映了地層的“軟”“硬”程度 ，能方便地劃分軟弱地層的深度及范圍。

3.2 工作布置

沿路堤軸向布置測(cè)線。設(shè)置測(cè)試點(diǎn)的分布，每個(gè)測(cè)點(diǎn)采用4.5Hz低頻檢波器接收，道間距3m，偏移距為10.0m，震源采用20磅重錘，錘擊墊板，單邊激發(fā)。

3.3 注漿效果判斷依據(jù)及檢測(cè)結(jié)果

依據(jù)注漿前后面波曲線的頻散特征、曲線的光滑度、“之”字形拐曲的改善狀況和面波速度的提高定性評(píng)價(jià)注漿效果。依據(jù)《高速鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)(TB10751-2010)》，瞬態(tài)面波法檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)按表1執(zhí)行。

表1 瞬態(tài)面波法檢測(cè)路基巖溶注漿效果標(biāo)準(zhǔn)

表2 注漿后瞬態(tài)面波法檢測(cè)成果表

瞬態(tài)面波法資料利用Seismic Pro 8.0平臺(tái)經(jīng)過(guò)處理之后，得到頻散曲線，根據(jù)頻散曲線的變化，對(duì)層數(shù)和各層速度的變化范圍做出了定性解釋?zhuān)_定各層厚度和面波速度，并對(duì)頻散曲線進(jìn)行擬合解釋。

通過(guò)對(duì)比9個(gè)檢測(cè)點(diǎn)注漿前和注漿后各速度值大小，注漿后巖體波速升高，面波頻散曲線不離散，注漿后實(shí)際檢測(cè)的面波速度滿足設(shè)計(jì)要求(詳見(jiàn)表2)，說(shuō)明路基內(nèi)部裂隙及溶洞得到充填，完整性得到加強(qiáng)。

4 結(jié) 語(yǔ)

本次利用綜合物探方法對(duì)長(zhǎng)懷鐵路路基巖溶注漿效果進(jìn)行檢測(cè)，得出的結(jié)論與后期工程鉆探取芯結(jié)果及壓水試驗(yàn)成果一致，表明電測(cè)深法、瑞雷波法在巖溶注漿加固效果的檢測(cè)中是有效的。綜合物探方法，具有快捷、便利、成本低的特點(diǎn)，是路基巖溶注漿質(zhì)量檢測(cè)必不可少的方法。