高能量强夯碎石土地基检测中瞬态面波的应用

高能量强夯碎石土地基检测中瞬态面波的应用

魏亮

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摘要：在碎石回填地基施工中，由于施工地质条件复杂，常规的检测方式，不仅时间长、工作量大、成本高，并且该检测方式极容易对地基薄弱的部位进行漏测。而采用瞬态面波对其进行检测，可有效避免这一缺点，并为碎石回填地基施工提供科学的参考。本论文以瞬态面波在碎石回填地基施工中的具体应用为研究切入点，对其进行了详细的研究和分析。

关键词：高能量；强夯碎石土；地基检测；瞬态面波；应用

在工程施工过程中，尤其是在山区工程地基施工的过程中，常常需要利用碎石土进行地基回填。但在这一过程中，由于碎石土比例、粒径等存在不均匀的现象，并受到回填物质复杂、块石较多等因素的影响，在很大程度上加大了地基回填土施工过程中的质量控制。

一、多道瞬态面波法应用

1、强夯法与碎石地基加固检测

强夯法又称之为动力固结法，主要是利用重锤的方式，从一定的高度下落，对土层进行夯击，进而使得土层地基迅速固结，从而不断提高软地基的承载力。通常，强夯法经常用在碎石土、砂土、湿陷性黄土、低饱和度的粉土与黏性土、素填土和杂填土的地基处理中。虽然该方法在地基处理的过程中，具有工期短、效果好、造价低等优势，已经实现了广泛的应用。

但是经过强夯法之后，必须要利用一定的检测方法，对碎石地基的加固效果进行了解。以往，在对其进行检测的过程中，均是采用载荷试验检测的方式进行，但该检验方式在应用的过程中，不仅工程量大、试验成本较高，在检测的过程中，极容易出现薄弱部位漏测的现象。同时，该检测方式下，还会因为块碎石的因素，导致其出现动力触探击数偏大的现象。鉴于载荷试验检测的方式中存在的不足之处，可以利用瞬态面波的方式，对地基均匀性的信息进行初步掌握，并以此对各层的厚度进行确定。在此基础上，再充分地利用一定数量的动力触探实验，对工程地质的特性进行明确的检测，从而根据实验结果，获得相应的检测结论[1]。

2、多道瞬态面波法

多道瞬态面波检测方法主要是指在检测的过程中，充分利用面波在不均匀介质中的频散特性，通过锤击的方式，形成振源之后，产生一定的频率范围内的面波，并将不同频率的面波相互叠加，以复合波的形式，向前进行传播。同时，在面波向前传播的过程中，将所有采集到的信号进行频谱、相位谱分析，并把记录过程中出现的不同频率的面波进行分离，进而得到一条散频曲线。接着对各个检测点的实测波形进行提取，获得相应的速度频散数据，并以此为依据，对数据进行反演分层，将剖面的波形进行绘制，进而实现对土层就加固的效果进行科学、有效的评价。

二、多道瞬态面波法在地基检测中的应用方式

1、多道瞬态面波法在地基检测中最常用的三种方式

通常，利用多道瞬态面波法，对高能量强夯后的地基进行检测的过程中，主要是借助三种方式进行：

第一、对强夯后的地基加固效果进行科学、有效的评价。并且在检测的过程中，利用检测点夯前、夯后的检测波变化曲线，可以对强夯的加固深度进行有效的确定，同时借此对强夯效果进行有效的评价。在具体的应用过程中，该方式最为广泛，并且应用技术成熟。

第二、应用多道瞬态面波的方法，对强夯后的地基进行定量分析。在分析的过程中，可以对地基土剪切波速的方式，对地基的承载力、变形模量等力学参数，对强夯后的地基加固效果进行有效的分析。但是该方法在应用的过程中，必须要在有工程经验的时候，并且该方法在应用的过程中，具有局限性大、针对性强等特点，无法普遍使用。

第三、由于该方法在使用的过程中，其面波在地表介质中的传播时，会携带浅部土层中的地质信息，因而该方法常常应用到浅部土层勘察的过程中，并对场地的具体地基情况，进行科学、详细的判断。但是该方法在应用的过程中，常常会因为地基软弱下卧层，导致地基出现不均匀沉降、空洞检测等现象[2]。

2、多道瞬态面波法在具体工程检测中的应用

某工程位于贵州省铜仁市沿河县，在该场区拟建设民用住宅4-5层，该工程地基碎石回填厚度为16-20cm，块碎石粒径为2-20cm，并且回填的碎石土未经过碾压，而直接进行抛填堆积。回填完成经高能量强夯后，利用道瞬态面波法对回填后地基加固效果进行检测。在检测的过程中，鉴于该工程的特点，以及地基均匀性较差等因素的影响，必须要采用多道瞬态面波实验的方式，对地基加固的效果进行科学、合理的检测。

在具体检测过程中，主要从以下几个流程进行：

首先，布置检测点。在监测点布置的时候，主要是根据房屋建筑周线的长边走向，监测点位布置的时候，尽量避免地形、地物、其他因素的干扰等。确保所设置的检测点，能够对被控制检测地质体进行有效的控制，还能够确保监测点以拥有空间工作。

其次，设置检测参数。在检测过程中，还必须要设置相应的检测参数，如：接受道数、道间距、偏移距、采样间隔、采样长度等，其参数的选择，直接影响了检测的效果。因此，必须要严格按照探测的相关要求，进行参数设置。例如，如果探测深度为20m，其相关设置参数如下表1所示：

表1：多道瞬态面波法参数设置

再次，面波检测结果分析。在检测过程中，充分结合面波检测的结果数据，并根据监测点的面波频散曲线进行相应的图形绘制，进而结合图形，对其面波检测结果进行详细的分析，以对地基加固效果进行科学、合理的分析[3]。

结束语

综上所述，碎石土地基回填工程中，受到多种因素的影响，回填施工之后，必须要通过高能量强夯的方式，以达到地基加固的目的。但是强夯加固之后，必须要利用多道瞬态面波法对其加固效果进行有效的检测。在具体的检测过程中，应充分结合工程的实际情况，科学地设置监测点，设置相应的检测参数，根据检测点的数据、面波频散曲线，绘制出相应的检测图形。并据此作为依据，对碎石土地基回填加固效果进行有效的评定。

参考文献：

[1]罗学铭.瞬态面波在高能量强夯碎石土地基检测中的应用[J].路基工程,2016(04):176-180.

[2]朱明新.多道瞬态面波法在强夯地基处理检测中的应用[J].福建地质,2018,37(01):75-81.

[3]马健,朱文秀,刘丽,苗瑞.多道瞬态面波法在碎石土回填地基检测中的应用[J].工程勘察,2017,45(05):73-78.