陸佳燕 陸丁 蔡玉娟

摘要：在實(shí)際工程中，對(duì)強(qiáng)夯后的地基土體進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，對(duì)于評(píng)定其加固效果具有重要的意義。一般的原位測(cè)試手段在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)會(huì)耗費(fèi)大量的物力、財(cái)力，且無(wú)法真實(shí)反映地基場(chǎng)地整體狀況，所以必須采用更有效的新的檢測(cè)技術(shù)。瞬態(tài)瑞利波法檢測(cè)是一種新型無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，用此方法來對(duì)夯后地基土體進(jìn)行加固效果檢測(cè)具有良好的應(yīng)用前景。近年來，有許多國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)該方法進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)該方法能反映場(chǎng)地土體夯后的均勻性、密實(shí)度等狀況。本文對(duì)國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究成果進(jìn)行分析總結(jié)，為檢測(cè)方案提供參考。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯地基;加固效果;瞬態(tài)瑞利波檢測(cè);原位試驗(yàn)

1瞬態(tài)瑞利波法概述

1.1檢測(cè)原理

瑞利波在地表傳播時(shí)，隨著地層深度的變化，其頻率也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。因此將此技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際工程中時(shí)，即可測(cè)定選定場(chǎng)地的一系列頻率值，經(jīng)處理得到頻散曲線，再對(duì)此曲線進(jìn)行分析、反演，即可解釋相應(yīng)的地質(zhì)現(xiàn)象。該技術(shù)是一門無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，在檢測(cè)工程中得到大規(guī)模使用。

瑞利波工作的基本方法主要由兩個(gè)方面構(gòu)成，一方面是由儀器激發(fā)瑞利波，并采集波信號(hào);二是將得到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到不同頻率面波對(duì)應(yīng)的瑞利波速度和波長(zhǎng)，由此可以得到離散分布曲線，從而反演出各類關(guān)于巖土分層的地質(zhì)解釋。

1.2優(yōu)勢(shì)

瞬態(tài)瑞利波檢測(cè)主要為測(cè)定不同的點(diǎn)位間的平均波速。該方法可以應(yīng)用于地層劃分、場(chǎng)地類型劃分、地基加固處理效果評(píng)價(jià)、巖土的物理力學(xué)參數(shù)原位測(cè)試、地下空洞及填埋場(chǎng)的探測(cè)、飽和砂土層的液化判別以及公路、機(jī)場(chǎng)跑道質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)等方面。同一波長(zhǎng)的瑞利波，可以反映某一地質(zhì)條件在水平方向的變化情況;對(duì)于不同波長(zhǎng)的瑞利波，可以反映不同深度的地質(zhì)條件在垂直方向的變化情況。其優(yōu)點(diǎn)在于方法簡(jiǎn)單、操作便捷、成本較低、設(shè)備較為輕便，相比于傳統(tǒng)的原位測(cè)試方法，是一種較為創(chuàng)新的檢測(cè)技術(shù)。但該檢測(cè)方法對(duì)精度要求較高，需要相關(guān)操作人員悉知技巧。總的來說，瞬態(tài)瑞利波檢測(cè)方法具有良好的應(yīng)用前景。

2瞬態(tài)瑞利波法檢測(cè)夯后土體效果

2.1國(guó)外研究成果

70年代初，K.F.Chang和R.F.Ballard等人將瞬態(tài)瑞波技術(shù)運(yùn)用到地震勘探中[1]。1988年，Maikuma等分析具體工程案例，驗(yàn)證Nazarian等方法的可行性[2]。此后，日本株式會(huì)社[3]在地質(zhì)勘查領(lǐng)域中，運(yùn)用自行研發(fā)的基于穩(wěn)態(tài)瑞利波的全自動(dòng)勘查機(jī)，驗(yàn)證其運(yùn)用于實(shí)踐的可行性。

2.2國(guó)內(nèi)研究成果

1996年，夏唐代、蔡袁強(qiáng)、趙明[4，5]等對(duì)瞬態(tài)瑞利波的適用范圍進(jìn)行研究，并在國(guó)內(nèi)推廣該技術(shù)。同年，李哲生[6]采用瞬態(tài)多道瑞利波法對(duì)地層進(jìn)行劃分。1998年，孫進(jìn)忠[7]等運(yùn)用瞬態(tài)瑞利波法，對(duì)回填地基用強(qiáng)夯法加固后進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，為后人運(yùn)用該方法對(duì)回填地基夯后質(zhì)量檢測(cè)提供經(jīng)驗(yàn)。

2000年以來，瞬態(tài)瑞利波檢測(cè)法在國(guó)內(nèi)得到飛速發(fā)展，越來越多的研究學(xué)者運(yùn)用該方法對(duì)夯后地基進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，并驗(yàn)證其可行性。

2003年，吳福良[8]等對(duì)強(qiáng)夯地基檢測(cè)中運(yùn)用瑞利波進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)進(jìn)行分析，得出瑞利波可對(duì)大面積強(qiáng)夯地基進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)這一結(jié)果，并且還可以通過此方法得出夯后地基承載力等力學(xué)參數(shù)，為我國(guó)今后在強(qiáng)夯施工領(lǐng)域檢測(cè)方面提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。

2005年，陸新[9]等在山區(qū)強(qiáng)夯后質(zhì)量檢測(cè)中，運(yùn)用物探手段進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)踐表明該方法具有速度快、精度高、無(wú)損等優(yōu)點(diǎn)。

2007年，林朝旭[10]等探討了瞬態(tài)瑞利波檢測(cè)法在強(qiáng)夯地基質(zhì)量檢測(cè)的應(yīng)用效果，并建立波速與地基土體夯后承載力特征值的經(jīng)驗(yàn)公式，為今后工程提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)參考。

2008年，余盛[11]通過實(shí)際工程數(shù)據(jù)分析了瞬態(tài)瑞利波法在強(qiáng)夯地基質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用，指出該方法對(duì)于壓板面積小且少、鉆探試驗(yàn)難以使用、拋石填海地基等工程的檢測(cè)具有重大意義。

2009年，張季超，曾華健[12]通過對(duì)廣東科學(xué)中心工程的研究，證明了對(duì)飽和液化地基加固后質(zhì)量檢測(cè)用瞬態(tài)瑞利波法是可行的，為其它工程提供相應(yīng)的參考依據(jù)。

2011年，苑永健，李昌存[13]通過對(duì)河北省唐山市某地區(qū)夯后質(zhì)量效果檢測(cè)數(shù)據(jù)分析，認(rèn)為瞬態(tài)瑞利波法對(duì)大面積的強(qiáng)夯地基土檢測(cè)效果良好，可直觀呈現(xiàn)出夯后土體均勻性、密實(shí)度等加固效果，但對(duì)于地基土的承載力特征值、變形模量等參數(shù)的測(cè)定，瞬態(tài)瑞利波法測(cè)定不夠準(zhǔn)確，需要結(jié)合其它原位測(cè)試手段進(jìn)行檢測(cè)。

2016年，位樹，段曉沛，苑紅凱[14]結(jié)合濱海旅游區(qū)某道路路基分析，驗(yàn)證了可通過瞬態(tài)瑞利波法，對(duì)強(qiáng)夯地基加固的不同方案進(jìn)行比選。

由此可見，可通過瞬態(tài)瑞利波法實(shí)現(xiàn)對(duì)強(qiáng)夯地基土體的質(zhì)量檢測(cè)，然而，瞬態(tài)瑞利波法在強(qiáng)夯地基檢測(cè)中也有許多不足之處，如對(duì)信號(hào)接收要求較高、對(duì)操作人員要求較高等。在實(shí)際工程中，為確保檢測(cè)所得參數(shù)的可靠性，必須將瞬態(tài)瑞利波法與其它原位測(cè)試方法進(jìn)行結(jié)合分析，比對(duì)數(shù)據(jù)，才能最終對(duì)地基土體加固效果做出準(zhǔn)確性評(píng)價(jià)。

3結(jié)語(yǔ)

瞬態(tài)瑞利波法作為新型無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在強(qiáng)夯地基檢測(cè)中具有一定的可行性，該方法不僅能夠節(jié)約大量的人力、財(cái)力，還能在大面積條件下較為準(zhǔn)確地測(cè)量出強(qiáng)夯地基的有效加固深度，同時(shí)反映場(chǎng)地土體的夯后均勻性、密實(shí)度等狀況。由此可見，該方法具有良好的應(yīng)用前景。

在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)強(qiáng)夯工程進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要根據(jù)場(chǎng)地的地質(zhì)條件，綜合考慮多方面因素，將瑞利波法與其它原位測(cè)試方法相結(jié)合，并通過數(shù)據(jù)分析比對(duì)，才能最終確定地基土體的加固效果。

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