瞬态面波检测方法在高能量强夯碎石土地基检测中的应用

瞬态面波检测方法在高能量强夯碎石土地基检测中的应用

徐贝贝

新疆天岩工程检测有限公司 新疆 乌鲁木齐 830000

摘要：强夯法在工程地基加固中发挥至关重要的作用，主要是将重锤落下，以形成的冲击力迅速固结地基。该方法在实际应用中具有低成本、效果佳、适用性强等优势，同时能够在保证施工质量的基础上，缩短工期。为了解该方法的应用效果，通过瞬态面波检测方法进行检测，并对检测结果进行分析。基于检测结果，掌握地基的实际情况，辅助施工人员合理调整应用方式，提高工程地基加固质量。

关键词：瞬态面波检测方法；高能量强夯；碎石土地基；检测；应用

建筑工程施工过程中经常遇到软弱地基，这就需要施工人员对其进行针对性的加固处理，为后续各项施工作业顺利开展打下良好的基础。而强夯法在软弱地基加固中具有良好的适用性，能够提高其承载力，使得地基更加均匀、密实。同时，施工人员在地基加固处理之后，应当选择适宜的检测方法，如瞬态面波检测法，确定碎石土地基加固效果，确保工程质量合格。

一、瞬态面波检测原理

在地面受到竖向激振力时，地基内形成不同形式的波，而瑞雷波能够更加充分地反映土地实际情况。瞬态面波检测主要采用瑞雷波了解工程高能力强夯碎石土地基加固效果。通过计算相邻测波器之间的瑞雷波传播速度，绘制瑞雷波频散曲线，掌握检测区域的土质状况，分析地基加固效果[1]。

二、工程概况

以某桩基检测项目为例，深入探讨瞬态面波检测方法的具体应用。本工程碎石土地基，承载力不符合设计要求，在施工前科学处理地基，提高其承载力，改善地基物理性能。通过分析，决定选择高能量强夯法进行碎石土地基的加固处理，并选择具有代表性的试验区，试验区为正方形，边长30m，以粒径不大于25cm的碎石为主，地基深度约5-7m。选用瞬态面波检测方法，综合判断该加固法的可行性。

三、高能量强夯碎石土地基检测中瞬态面波检测方法的具体应用

（一）做好准备工作

瞬态面波检测方法在应用过程中需要选择适宜的检测设备，保证其性能良好，避免影响检测结果的精准度。因此，本工程施工人员强调检测设备的选择和规范操作，基于工程状况，明确设备性能指标（如表1所示），在复杂环境的地基检测中具有良好的适用性，避免外部因素的干扰，且具有良好的抗震能力，获得更加全面、准确的信息。在检测设备使用前，做好全面检查工作，保证其处于安全稳定地运行状态，及时发现故障问题，采取相关措施进行针对性处理，并做好操作人员的统一培训工作，保证设备使用的合理规范性[2]。

表1：检测设备性能指标

（二）测线布置

测线布置十分关键，直接关乎检测结果的精准性。本工程施工人员结合实际情况和瞬态面波检测方法应用要点，合理设置监测点。在实践中，夯前和夯后分别设置2条、3条检测线，共5条，并分别设计3个监测点，共15个。编制测线布置方案，保证其可行性和有效性，检测人员严格按照方案要求，明确监测点具体位置，将检测设备按照要求，规范安装在特定位置。在此过程中，检测人员采用GPS技术，保证监测点选取的精准性，保证其偏差在允许范围内。之后，检测人员以喷漆、插旗等方式进行监测点标记，选择适宜的测量工具，对检测点位置进行校验。雷瑞波速度和测线布置具有直接关系，应当对波束进行计算，公式为：

VR=

公式中：代表泊松比，取值为0.45-0.49。

检测人员在明确检测点具体位置的过程中，详细分析地基的实际受力状况，并在夯实点之间设置监测点，促进3个夯实点形成等边三角形的中心。为了更加准确检测高能力强夯技术的效果，应当合理控制监测点之间的距离，通过公式进行计算：

△x=

公式中⋋代表波长。基于瑞雷波最小波长，保证检测点之间的距离大约为波长的三分之一。

（三）采用参数

高能量强夯碎石土地基加固的过程中，其夯实效果受到相关参数的影响。因此，瞬态面波检测方法在应用中，检测人员对波形进行分析，明确各项参数，了解其和夯实效果的关系。施工人员结合分析结果，针对性调整施工方案，提高地基加固质效，充分发挥该加固法的应用价值。变形模量计算公式为：

EO=C

公式中，V为波速，单位（m/s）；C和D为常参数。各个地区的地质条件存在差异，参数取值不同。

本工程检测人员对每个监测点进行2次以上的采集信息，防止出现较大的信息误差，保证数据的准确性，获得有效的检测结果。基于波形图分析结果，对高能量强夯作业的道间距、偏移距和采样间隔时间等进行详细计算，发现道间距和偏移距分别为2m、20m时，与设计指标偏差最小，对检测结果不会产生不良影响。结合参数分析结果，保证强夯法应用不受外部环境的影响，应当避免在周边车辆行驶中采集数据[3]。

（四）检测结果分析

检测人员选择SWS专用软件，对采集的信息数据进行科学处理，深入挖掘信息数据的最大应用价值，对工程使用高能量强夯法使用前后，碎石土地基稳定性的变化进行综合判断，从而确认该种加固法的应用是否能够达到预期目标。同时，详细分析高能量强夯碎石土地基的作业方式存在的缺陷，从而针对性调整作业方式，优化施工方案

[4]。地基承载力变化为检测技术应用效果的关键所在，和剪切波速度具有直接关系，结合实践研究发现，地基承载力和剪切波速度呈现出指数关系，公式为：

fk=A

公式中，v代表剪切波速度，单位（m/s）；A为公式的系数，结合检测地区土质决定数值。对本工程碎石土地基进行高能量强夯之前和之后面波检测结果如表2、表3所示。

表2：高能量强夯前面波检测成果

表3：高能量强夯后面波检测成果

结合检测数据进行分析，本工程碎石土地基进行高能量强夯之后，明显提高了其承载力，最强位置在1800kPa以上，超过工程地基处理标准，充分表面该加固法应用效果较高。同时，深层地基夯实效果更佳，稳定性与表层地基相比更高，特别是在地基深度大约3m位置呈现出最佳的夯实效果，承载力提升幅度在1000kPa之上，并且未发生不均匀沉降现象，能够为后期各项施工作业正常进行提供支持。

结语：瞬态面波检测法在高能量强夯碎石土地基检测中具有较高的适用性，检测效果较为精准。因此，施工人员应当结合检测工作要点，保证操作的合理规范性，结合检测结果，调整地基加固处理方案，提升加固效果，保证工程整体建设质量符合各项标准要求。

参考文献：

[1]黄学明.多种检测方法在试夯检测中的应用[J].工程技术研究, 2022, 7(15):209-213.

[2]刘大祥.瞬态面波法在工程勘察地下障碍物探测中的应用[J].中国水运, 2023(10):98-100.

[3]吴学银.刘益平.余涛王.俊超.多道瞬态面波法在电厂岩土勘察中的应用[J].工程质量, 2022, 40(11):86-89.

[4]张彬彬.高能量强夯碎石土地基检测中的瞬态面波检测方法分析[J].黑龙江环境通报,2022,35(04):129-131.