地基加固效果评价中面波检测技术的应用
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面波法检测实施细则一、背景介绍面波法是一种非破坏性检测方法,广泛应用于土木工程、建造结构和地质勘探等领域。
本文将介绍面波法检测的实施细则,包括检测设备的选择、实施步骤、数据处理和结果分析等内容。
二、检测设备的选择1. 面波发生器:选择频率范围广、输出稳定的发生器,常用的有震源激振器和重锤等。
2. 接收器:选择具有高灵敏度和宽频带的接收器,常用的有加速度计和地震传感器等。
3. 数据采集系统:选择能够实时采集和存储数据的系统,常用的有数字示波器和数据采集卡等。
三、实施步骤1. 布设检测路线:根据实际情况确定检测路线的起点和终点,并按照一定间距布设接收器。
2. 发生面波:使用面波发生器在起点处产生面波信号,确保信号的稳定和准确。
3. 接收面波:接收器记录下面波信号,并将数据传输给数据采集系统。
4. 数据处理:对采集到的数据进行滤波、去噪和补偿等处理,得到清晰的面波图象。
5. 结果分析:根据面波图象分析土层的速度和厚度等参数,评估地下结构的稳定性和土壤的工程性质。
四、数据处理方法1. 滤波处理:采用低通滤波器对采集到的数据进行滤波,去除高频噪声,保留面波信号。
2. 去噪处理:采用小波变换或者相关方法对滤波后的数据进行去噪处理,提高数据的信噪比。
3. 补偿处理:对采集到的数据进行补偿,消除地面反射和传播衰减等因素对数据的影响。
4. 数据分析:根据处理后的数据绘制面波图象,分析波速和波长等参数,评估土层的性质和结构的稳定性。
五、结果分析与应用1. 波速分析:根据面波图象中的波速信息,可以判断土层的类型和厚度,为工程设计提供依据。
2. 地下结构评估:通过分析面波图象中的反射和散射特征,可以评估地下结构的完整性和稳定性。
3. 土壤工程性质评估:根据面波图象中的波长信息,可以判断土壤的工程性质,如密实度和抗剪强度等。
4. 结果应用:面波法检测结果可用于地质勘探、地基设计、工程质量控制等领域,为工程决策提供科学依据。
2021年0引言软土作为一种特殊性的岩土体,在天然状态下,具有高含水量、高液塑限、高孔隙比、高灵敏度、高压缩性和低抗剪强度等特点,在受到外荷载作用下,产生侧向挤出、大变形、剪切位移、流塑滑塌等,不能直接作为地基基础,需采取各种加固措施提高其力学和形变特性,如采用高压旋喷桩、三轴搅拌桩、CFG桩等[1-2]。
因此,对软土地基加固效果的评价成为工程建设中重要工作内容[3]。
目前,在我国现行的国家规范中,对软土地基加固前后的效果评价手段主要为原位测试技术方法,如载荷试验、标准贯入试验、静力触探试验、十字板剪切试验和波速试验等[4]。
大量的研究表明[5-8],波速试验具有测试精度高、大面积测试、测试点密集、费用低、测试高效等优点,在地基加固检测与评价中具有明显优势。
欧阳锋等[9]结合路基沉降实例,采用瑞利面波方法对注浆效果进行检测;戴天等[10]采用瑞利波方法反演剪切波波速对强夯、柱锤冲扩桩、挤密砂桩的加固效果进行比较;岳向红等[11]人通过综合原位测试方法在厦门环东海域填海造地软土加固中的应用,对比了瑞利面波与标准贯入试验和重型动力触探试验的检测效果。
由此可知,目前对波速测试的研究主要集中在瑞利面波的方法上,而对于剪切波速方法的研究较少。
瑞利面波的传播特性表明其只在地表岩土-空气界面中传播,传播深度较浅,其次,采集的瑞利面波数据最终还是要采用反演的方式计算成剪切波波速。
采用剪切波测试技术可以直接对深层加固体的剪切波速度进行测试及避免了由于换算带来的各种精度问题。
1剪切波波速评价地基加固效果的基本原理及方法1.1剪切波波速评价地基加固效果的基本原理在表征土体力学和变形特征的参数中,压缩模量E s是最为重要的参数之一,在工程设计和计算模拟时,是不可或缺的输入参数。
因此,采用剪切波波速评价加固前后土体的力学和形变性能,最终是通过剪切波波速计算为压缩模量E s进行定量分析。
地震波在岩土体中传播时,主要分为两种波:沿着地表与空气界面中传播的面波,沿着地质体内部传播的体波。
瑞雷波检测强夯地基方法说明及实例2011.1.211:前言(1)瑞雷面波是一种沿介质自由表面传播的弹性波,由英国科学家瑞雷(Rayleigh 1887)发现和数学论证。
随着面波探测在天然地震和工程勘察领域中的应用,面波理论在原理、测量技术和数据处理方法上,都得到很大的发展。
了解面波的原理是有效应用面波测深的基础。
面波勘探,也称弹性波频率测深,是一种新的浅层地震勘探方法。
面波分为瑞雷波(R波)和拉夫波(L波),而R波在振动波组中能量最强、振幅最大、频率最低,容易识别也易于测量,所以瑞雷波勘探一般是指瑞雷面波勘探。
面波探测中取得地层频散特徵的技术方法目前有两种。
一种是用可控频率的激震器,分别激发不同频率的面波,在不同距离的两个通道上记录面波的振幅,计算该频率的相速度。
第二种是用冲击震源激发包括较宽频带的面波脉冲,在不同距离的多个通道上记录面波,用分频的数据处理方法计算频带范围内的面波相速度。
除第二种方法有可能区分面波的模态外,两者从原理上没有本质的差别。
瑞雷面波的振动包含水平和垂直两个分量。
从原理上看,在复杂情况下综合利用两个分量,有利于区分面波的模态,但目前一般仅测量面波地表振动的垂直分量。
面波探测的数据处理分两个步骤:1. 由面波的时距数据求取频散数据,其中包括区分出基阶模态和不分模态的两种做法。
2. 由频散数据计算地层弹性参数,实质是采取地层模型参数迭代优化的方法。
其中模型正演目前又有传输矩阵法和刚度矩阵法两种。
以基阶模态频散数据为基础的面波测深方法,频散数据特征和地层结构的关连比较直观,分层反演也比较容易实现。
对于波速总体随深度增加的常见地层结构,如果采集多道地震记录并转换到频率波数域,也不难单独提取出基阶模态的频散数据。
线性排列的多道地震记录,涵盖了面波离开震源不同偏移距的表现,综合到频率波数域提取的频散数据,虽然会引入一定的平均效应,但是在水平层状地层的条件下,不仅有利于反映不同深度地层的影响,也有利于提高原始数据的信噪比。
面波勘探技术在强夯地基处理效果检测中的应用•摘要:面波勘探是近几年发展起来的一种新的浅层地球物理勘探方法,具有简便、快速、经济、分辨率高、成果直观、适用场地小等优点。
文章介绍了面波勘探技术的探测原理、主要特点以及野外测试方法,并通过在强夯地基检测中的应用实例说明其在工程中的应用效果。
关键词:瑞利面波;瞬态法;强夯地基检测;对比试验一、面波勘探技术概述面波勘探,也称弹性波频率测深,是国内外近几年发展起来的一种新的浅层地震勘探方法。
面波分为瑞利波(R波)和拉夫波(L波),而R波在振动波组中能量最强、振幅最大、频率最低,容易识别也易于测量,所以面波勘探一般是指瑞利面波勘探。
人们根据激振震源的不同,又把面波勘探分为①稳态法、②瞬态法、③无源法。
它们的测试原理是相同的,只是产生面波的震源不同罢了。
目前常使用瞬态面波法进行勘探。
二、勘探原理面波是一种特殊的地震波,它与地震勘探中常用的纵波(P波)和横波(S波)不同,它是一种地滚波。
弹性波理论分析表明,在层状介质中,拉夫波是由SH波与P波干涉而形成,而瑞利波是由SV波与P波干涉而形成,且R波的能量主要集中在介质自由表面附近,其能量的衰减与r-1/2成正比,因此比体波(P、S波∝r-1)的衰减要慢得多。
在传播过程中,介质的质点运动轨迹呈现一椭圆极化,长轴垂直于地面,旋转方向为逆时针方向,传播时以波前面约为一个高度为λR(R波长)的圆柱体向外扩散。
在各向均匀半无限空间弹性介质表面上,当一个圆形基础上下运动时,由它产生的弹性波入射能量的分配率已由Miller(1955年)计算出来,即 P波占7%、S波占26%、R波占67%,亦就是说,R波的能量占全部激振能量的2/3,因此利用R波作为勘探方法,其信噪比会大大提高。
三、野外工作方法应用瞬态面波法进行现场测试时一般采用多道检波器接收,以利于面波的对比和分析。
当锤子或落重在地表产生一瞬态激振力时,就可以产生一个宽频带的R波,这些不同频率的R波相互迭加,以脉冲信号的形式向外传播。
面波法检测实施细则面波法是一种非破坏性检测技术,广泛应用于地质勘探、建筑结构检测等领域。
面波法检测实施细则是指在进行面波法检测时应该遵循的一系列规定和步骤,以确保检测结果的准确性和可靠性。
本文将从面波法检测的原理、仪器设备、实施步骤、数据处理和解释等方面进行详细介绍。
一、面波法检测原理1.1 面波法是通过记录地表上的地震波信号来获取地下介质的信息。
1.2 面波法利用地表上的地震波信号的传播速度和频率特性来推断地下介质的性质。
1.3 面波法检测原理基于地震波在地下不同介质中传播速度不同的特点。
二、面波法检测仪器设备2.1 面波法检测通常使用地震勘探仪器和传感器。
2.2 地震勘探仪器可以记录地表上的地震波信号,并将数据传输到计算机进行处理。
2.3 传感器用于测量地面振动信号,以获取地下介质的信息。
三、面波法检测实施步骤3.1 确定检测区域,并进行地质勘察。
3.2 铺设传感器网格,保证传感器之间的间距均匀。
3.3 开始记录地震波信号,并进行数据采集。
四、面波法数据处理4.1 对采集到的地震波信号进行滤波处理,去除干扰信号。
4.2 进行速度分析,计算地下介质的速度剖面。
4.3 利用反演算法,将速度剖面转换为地下介质的结构模型。
五、面波法数据解释5.1 根据地下介质的速度剖面和结构模型,解释地下介质的性质。
5.2 结合地质勘察和其他地球物理方法的结果,对地下介质进行综合解释。
5.3 提出地下介质的结构特征和可能存在的问题,为后续工程设计和施工提供参考。
综上所述,面波法检测实施细则包括了检测原理、仪器设备、实施步骤、数据处理和解释等方面的内容。
在实施面波法检测时,应该严格按照规定的步骤和要求进行操作,以确保检测结果的准确性和可靠性。
希望本文能够帮助读者更好地了解面波法检测,并在实际工作中得到应用。
面波法与单孔检层法波速测试的工程应用面波法与单孔检层法是地下工程中常用的波速测试方法。
它们可以测定工程场地地下层状情况,包括土层的物理性质和地下水位等信息。
这两种方法在不同的场合有不同的应用。
首先,面波法是一种非侵入性的测试方法,适用于大面积的场地。
它通过分析地震波在地表传播的速度和频谱,来推断地下层的波速和厚度。
具体来说,面波法通过进行雷达扫描或者摇摆台测试,获取地震波的传播速度和频谱。
在分析这些数据的过程中,可以测定不同频率下的相速度和群速度,从而得到地下层的波速和地下层的厚度。
面波法具有操作简单、高效快速、信息获取全面等优点,特别适用于大面积的土壤分层和地下水位的测定。
这项方法在基础设施建设、土壤堆体、填埋场监测等工程中得到广泛应用。
其次,单孔检层法是一种主动性的测试方法,适用于狭小的场地或者钻孔的位置。
它通过在钻孔中进行地震波的发射和接收,来测定地下层的波速和厚度。
具体来说,单孔检层法通过在钻孔中放置地震波发射器和接收器,发射地震波并记录到达接收器的时间,从而计算出地震波在地下层中的传播速度。
通过在不同深度的孔位进行测试,可以获得不同深度处的波速和地下层的厚度。
单孔检层法具有精度高、可靠性好、对场地空间限制小等特点,适用于狭小场地和深部土层的测试,如钢结构基础、大型工业设备基础的选址、桥梁桩基的设计等工程中得到广泛应用。
综上所述,面波法和单孔检层法是地下工程中常用的波速测试方法。
它们在不同的场合有不同的应用,面波法适用于大面积场地的测试,而单孔检层法适用于狭小场地或者钻孔的位置。
这两种方法在基础设施建设、土壤堆体、填埋场监测等工程中起着重要的作用,能够提供地下层状情况的详细信息,为工程的设计和施工提供参考。
面波法检测实施细则面波法是一种非破坏性检测技术,广泛应用于地质勘探、建筑结构检测、桥梁安全评估等领域。
本文将介绍面波法检测的实施细则,帮助读者了解如何正确使用这一技术。
一、设备准备1.1 选择合适的面波法检测设备:根据实际需要选择合适的面波法检测设备,通常包括发射器、接收器、数据采集系统等。
1.2 确保设备完好:在进行检测前,需要检查设备是否完好,包括电池电量、传感器连接是否良好等。
1.3 调试设备参数:根据实际情况调试设备参数,包括频率、增益等,以确保检测结果准确。
二、现场准备2.1 选择合适的检测地点:在进行面波法检测时,需要选择合适的地点,通常选择平坦、无遮挡的地面进行检测。
2.2 清理检测区域:在进行检测前,需要清理检测区域,确保地面平整、无杂物,以避免对检测结果的影响。
2.3 布置检测线路:根据实际需要布置检测线路,通常需要在地面上标记出检测线路,以便进行数据采集。
三、数据采集3.1 发射面波信号:在进行数据采集时,需要通过发射器发送面波信号,通常采用锤击地面或者振动源的方式。
3.2 接收面波信号:接收器接收地面传播的面波信号,并将数据传输到数据采集系统中进行处理。
3.3 处理数据:对采集到的数据进行处理,包括滤波、叠加等操作,以得到准确的面波速度和传播路径。
四、数据分析4.1 解释面波速度:根据采集到的数据,分析面波速度的变化规律,了解地下介质的性质和结构。
4.2 确定地下结构:通过面波法检测结果,确定地下结构的情况,包括土层厚度、岩层分布等。
4.3 制定进一步探测计划:根据数据分析结果,制定进一步的探测计划,包括钻探、地质勘探等。
五、报告撰写5.1 撰写检测报告:根据数据分析结果,撰写详细的检测报告,包括检测地点、设备使用情况、数据分析结果等。
5.2 提出建议:在检测报告中提出进一步的建议,包括地质勘探、建筑结构加固等方面的建议。
5.3 保存数据:保存检测数据和报告,以备日后参考和查证。
面波法检测实施细则一、背景介绍面波法是一种非破坏性检测方法,广泛应用于土壤和岩石中的地下管道、地基和结构的评估。
本文旨在制定面波法检测的实施细则,以确保检测的准确性和可靠性。
二、检测设备和仪器1. 面波检测仪器:选择具有高频率范围和较低噪声水平的设备,以提高信号质量和准确性。
2. 震源:使用适当的震源,如重锤或者振荡器,产生足够的能量以激发地下结构中的面波。
3. 接收器:使用合适的接收器,如加速度计或者地震传感器,以接收并记录地下结构中传播的面波信号。
三、实施步骤1. 现场勘察:在进行面波检测之前,进行现场勘察以确定适当的检测位置和方案。
2. 仪器设置:根据勘察结果和待测结构的特点,设置检测仪器的参数,如震源位置、接收器布置和采样频率。
3. 震源激发:将震源放置在预定位置,并根据设备要求施加适当的能量以激发面波。
4. 数据采集:使用接收器记录地下结构中传播的面波信号,并确保数据采集的稳定性和准确性。
5. 数据处理:对采集到的数据进行处理,如滤波、去噪和频谱分析,以获取面波的传播特性和相关参数。
6. 结果分析:根据处理后的数据,分析面波的传播速度、衰减特性和反射情况,评估地下结构的健康状况和可能存在的问题。
7. 报告撰写:根据分析结果,撰写面波检测报告,包括检测目的、方法、数据处理过程、结果分析和建议措施等内容。
四、数据分析和结果解释1. 传播速度分析:根据面波的传播时间和检测距离,计算并分析面波的传播速度,以评估地下结构的刚度和稳定性。
2. 衰减特性分析:通过分析面波信号的幅度衰减情况,评估地下结构的损伤程度和材料的质量。
3. 反射分析:根据面波信号的反射情况,确定可能存在的障碍物、空洞和不均匀性,以评估地下结构的完整性和稳定性。
4. 结果解释:根据数据分析的结果,解释地下结构的状态和可能存在的问题,并提出相应的建议措施,如修复、加固或者替换。
五、质量控制1. 仪器校准:定期对面波检测仪器进行校准,以确保测量结果的准确性和可靠性。
面波法检测实施细则一、背景介绍面波法检测是一种非破坏性检测方法,广泛应用于土木工程、建造结构、地质勘探等领域。
它通过测量地表上的面波传播速度和衰减特性,来评估材料的质量和结构的完整性。
本文将详细介绍面波法检测的实施细则。
二、设备和仪器1. 面波发生器:用于产生面波信号的设备,常见的有锤击法、振动法等。
2. 面波接收器:用于接收地表上的面波信号的设备,常见的有加速度计、地震仪等。
3. 数据采集系统:用于采集和存储面波信号的设备,常见的有数据采集仪、计算机等。
4. 相关软件:用于数据处理和分析的软件,常见的有MATLAB、Origin等。
三、实施步骤1. 确定检测区域:根据实际需求确定待检测的区域,并进行必要的准备工作,如清理地表、移除遮挡物等。
2. 部署设备和仪器:根据检测区域的大小和形状,合理部署面波发生器和接收器,确保能够全面覆盖待检测区域。
3. 校准设备:进行设备的校准工作,确保面波发生器和接收器的正常工作状态。
4. 采集数据:通过面波发生器产生面波信号,面波接收器接收地表上的面波信号,并使用数据采集系统进行数据采集和存储。
5. 数据处理和分析:使用相关软件对采集到的数据进行处理和分析,计算面波传播速度和衰减特性等参数。
6. 结果解读:根据数据处理和分析的结果,对待检测区域的材料质量和结构完整性进行评估,并提出相应的建议和措施。
四、数据分析和结果解读1. 面波传播速度分析:根据采集到的数据,计算面波传播速度,并与标准数值进行对照,评估材料的质量。
2. 面波衰减特性分析:根据采集到的数据,计算面波的衰减特性,并与标准数值进行对照,评估结构的完整性。
3. 结果解读:根据面波传播速度和衰减特性的分析结果,对待检测区域的材料质量和结构完整性进行评估,提出相应的建议和措施。
五、注意事项1. 检测环境:避免在强风、雨雪等恶劣天气条件下进行面波法检测,以免影响数据的准确性。
2. 设备操作:操作人员应熟悉设备的使用方法和操作流程,并严格按照操作规程进行操作。
面波勘探的原理和应用1. 原理面波勘探是一种地震勘探方法,它利用地面上的波动进行勘探。
其原理可以概括为以下几点:•面波是地球表面上的一种波动,它是由地震波在地表传播时产生的。
•面波是一种横波,它在地表上扩展,相对于体波来说,面波的振幅较大,能够传递更多的能量。
•面波分为Rayleigh波和Love波两种。
Rayleigh波是一种类似于水波的波动,它在波传播过程中会产生旋转的粒子运动。
Love波是一种沿着地表传播的横波,它的粒子运动相对较小。
•面波的传播速度相对较慢,但具有较强的能量,能够传递较远的距离。
2. 应用2.1 地质勘探面波勘探在地质勘探中具有广泛的应用。
它能够通过检测和分析地下的面波传播情况,来获取地下结构的信息,进而了解地下的地质情况。
具体应用包括:•探测地下岩层的分布:面波勘探可以探测地下岩层的分布情况,包括厚度、结构、接触面等信息。
这对于油气勘探、煤矿勘探、地质灾害预测等具有重要意义。
•识别地下空洞和裂缝:面波勘探可以识别地下的空洞和裂缝等地质缺陷,及时发现地质灾害的隐患,为工程建设提供参考。
•确定地下水位和水质:面波勘探还可以通过分析水波的传播情况,来确定地下水位的深度和地下水的质量状况,对水源管理和环境保护具有重要意义。
2.2 岩土工程面波勘探在岩土工程中的应用主要包括:•地基勘探:面波勘探可以用于地基的勘探和地质参数的推断。
通过分析地基中面波的传播情况,可以判断地基的稳定性和承载力状况,为工程设计和施工提供指导。
•地震反应分析:面波勘探还可以用于地震反应分析。
通过分析地震波在地表传播的情况,可以评估建筑物和结构物对地震的响应情况,为抗震设计提供依据。
2.3 环境工程面波勘探在环境工程中的应用主要包括:•地下水污染调查:面波勘探可以用于地下水污染的调查和监测。
通过分析面波的传播特性,可以确定地下水污染的范围和程度,为地下水污染治理提供依据。
•地下防渗措施设计:面波勘探还可以用于地下防渗措施的设计和评估。
土木工程中的超声波检测技术应用在现代土木工程领域,为了确保工程的质量和安全性,各种先进的检测技术不断涌现。
其中,超声波检测技术凭借其独特的优势,在土木工程中得到了广泛的应用。
超声波检测技术的原理并不复杂。
它是基于超声波在不同介质中传播时的特性差异来工作的。
当超声波在材料中传播时,如果遇到缺陷或界面,就会发生反射、折射和散射等现象。
通过接收和分析这些反射波的信息,我们就能够了解被检测物体内部的结构和缺陷情况。
在土木工程中,超声波检测技术的应用范围非常广泛。
在混凝土结构检测方面,它可以检测混凝土的强度、内部缺陷(如裂缝、孔洞、疏松等)以及钢筋的位置和锈蚀情况。
对于桥梁工程,超声波能够评估桥梁的墩台、箱梁等关键部位的质量,及时发现潜在的病害,为桥梁的维护和加固提供科学依据。
在岩土工程中,它可以用于检测地下连续墙的完整性、桩基础的质量等。
混凝土是土木工程中最常用的建筑材料之一,其质量直接关系到工程的安全性和耐久性。
利用超声波检测混凝土强度,是一种非破损检测方法,不会对混凝土结构造成损害。
检测时,将超声波探头放置在混凝土表面,通过测量超声波在混凝土中的传播速度,结合相关的经验公式和数据,可以推算出混凝土的强度。
如果混凝土内部存在裂缝,超声波在传播过程中会绕过裂缝,导致传播时间延长,波速降低。
通过分析这些变化,就能够确定裂缝的位置、深度和走向。
在桥梁工程中,超声波检测技术对于保障桥梁的安全运行至关重要。
例如,在检测箱梁时,技术人员可以从箱梁的不同部位发射和接收超声波,获取箱梁内部的信息。
如果箱梁内部存在空洞或不密实区域,反射波的振幅和频率会发生明显变化。
通过对这些变化的分析,可以准确判断出缺陷的位置和大小。
对于桥梁墩台,超声波检测可以检测出墩台内部的裂缝和分层情况,及时发现潜在的安全隐患。
岩土工程中的地下连续墙和桩基础是承受建筑物荷载的重要结构。
超声波检测技术可以有效地检测地下连续墙的接缝质量、墙体的均匀性以及桩基础的完整性。
浅析地基处理加固效果的工程应用摘要:本文结合实例,在地基处理加固前、后,通过对试验场地进行重型动力触探试验、波速测试、载荷试验、瑞雷波、钻探取芯等测试工作,获得试验场地加固前后试验检测数据,对加固前后各项测试参数的变化进行对比分析,评价加固效果;为该场地地基处理加固方案的设计提供相应的依据。
关键词:地基处理加固效果1试桩工程概况拟建青岛北站位于沧口站西南侧既有胶济铁路与胶州湾高速公路之间。
段内原属于海湾沉积地貌的滨海沼泽地,濒临胶州湾东岸,地形相对平坦开阔,地面高程一般在3~8m之间,后被辟为青岛垃圾场。
1.1工程地质条件钻孔地层揭露如下:0.00~2.10 人工填筑工程土,灰褐色,中密,潮湿,主要成份以建筑工程土,碎砖块,混凝土块,一般直径40~70mm。
1.8~2.1m夹有块石,直径大于150mm.2.10~7.40 淤泥,灰黑色,软塑,腥臭,夹有约占15~20%生活垃圾,夹有少量块石大约直径50~100mm左右。
4.6~5.8m夹有碎砖块约占20%左右。
7.40~10.20 淤泥,粉质黏土,灰色,软塑,含有砂砾约占5%左右,夹有零星贝壳碎屑。
7.4~7.8m颜色为黄灰色,软塑,含砂砾约占3~5%。
9.0~10.2m 为可塑,土质略均。
10.2~11.0 粉质黏土,黄褐色,硬塑,含锈斑及夹零星砾石。
12.0~13.2 粉质黏土,棕褐色,硬塑,夹有浅灰色条纹及夹有大量砂砾。
1.2试桩设计参数施工冲扩桩147根桩。
设计柱锤冲扩桩桩径为0.6m,按正三角形布置,桩间距分别为1.4m、1.6m、1.8m、2.0m。
桩长为9.5m(含2m桩底拌合料)。
1.3主要仪器设备①RS-JYC基桩静载荷测试分析仪(武汉岩海)②百分表、电子位移计(精度0.01mm)③QY系列试验专用千斤顶④液压油泵加压系统⑤静载试验反力装置⑥美国NZ-72型地震仪及配套电缆和检波器试验所用的计量仪器设备均在有效检定期限范围内。
2地基处理前后试验检测数据对比分析2.1、地基土动力触探前后对比分析由于杂填土极不均匀,对比分析均选取测试深度较深的对比试验组。
瑞雷波测试在强夯效果检测中的应用摘要:根据面波的测试原理及测试方法,主要分析了瑞雷波检测结果在含块石的新进高填方强夯地基处理中的应用。
面波检测数据对强夯地基的有效加固深度及场地的均匀性进行了评价。
关键词:瑞雷波;地基检测;效果评价前言强夯法是地基处理中比较常用的方法之一。
该方法适用范围较广,施工效果明显,过程比较简单,费用相对较低,它不仅能提高地基土的强度,而且还能降低其压缩性。
此类地基采用面波检测,可以对场地的均匀性及有效加固深度进行评价,还可以提供地基强夯后的有关参数。
此方法能全面、直观和快速的检测强夯地基加固效果,提高强夯地基施工质量,缩短检测周期。
因此,面波测试在强夯地基检测中得到了广泛的应用。
1 瑞雷波测试原理及测试方法瑞雷波是一种沿介质自由表面传播的弹性波,其特有的传播规律反映了传播途径中所涉及介质的弹性参数。
岩土的瑞雷波传播速度与剪切波的传播速度基本相同。
对于岩石,两波速误差不超过8%,对于土体只有4%左右差异。
因此,利用它们的相关性,瑞雷波勘探技术作为一种新兴的岩土原位测试方法,在近年来得到了迅速的发展。
1.1 测试原理瑞雷波测试过程中,当在地面进行竖向激震时,将产生面波沿地表传播,假设面波的传播速度为VR,频率为F,则波长为VR/F。
理论研究表明,面波的能量主要集中在地表以下一个波长的深度范围内,即面波的穿透深度约为一个波长,也就是说穿透深度与波长λR成正比,而传播速度VR代表着λR/2深度以上介质的平均速度,因而勘探深度H确定为半个波长。
由于面波在多层介质中具有频散性,所以当改变激发频率f时,面波传播速度VR和勘探深度H都将发生变化,然后根据不同深度的面波速度就可推算出不同深度介质的性质,从而达到试验的目的。
1.2 测试方法瑞雷波法采用CSB24型地震仪及配套电缆和检波器进行野外数据采集。
面波检测点均采用2.0米的道间距,偏移距6.0米不等,采样点数为1024点,采样时间间隔为0.2ms,震源采用22磅大锤,锤击垫板,单边激发。
多道瞬态面波法在强夯地基处理检测中的应用摘要:近年来,多道瞬态面波法的快速发展具有快速、经济的特点,适用小场地等特点, 而且其测试成果直观。
强夯法是建筑地基处理中常用的一种施工方法,施工简单,效果显著,造价低廉。
为了评价地基强夯效果,经常采用平板荷载试验确定地基承载力,采用静力触探或动力触探试验确定地基的深度和均匀性。
然而,这些传统试验只能得到地基的部分信息,不能全面、快速地评价地基处理效果。
关键词:多道瞬态面波法;强夯地基;检测;应用强夯法是一种利用夯击锤自由落体来冲击地基并产生冲击能和振动能来加固地基的方法,基于这个原理,强夯法又被成为动力固结法。
由于强夯法具有适用范围广、施工简便、经济实惠等优点,因而被广泛应用。
强夯法加固效果的检验一直以来是研究的热点问题,常用的检验方法是根据土性选用原位测试和室内土工试验。
然而传统的检测方法费时费力,检测数量庞大,且会对地基造成不同程度的损坏,因此结合现场试验,利用多道瞬态面波法这一简便环保的无损检测方法来对强夯法的地基处理效果进行检测。
1检测原理及方法面波在地球表层进行传播,其传播特点是同等波长能反映出地层岩性在水平方向的规律变化情况,而面波能采集浅层不同深度范围内的各种波长数据,因而能反映地层从浅到深不同深度范围内的地质变化情况。
多道瞬态面波法是利用瑞利面波在地下地层传播过程中,其振幅随深度衰减能量基本限制在一个波长范围内,某一面波波长的一半即为地层深度(半波长解释法),即同一波长的面波的传播特性反映地质条件在水平方向的变化情况,不同波长的面波的传播特性反映不同深度的地质情况。
在地面通过锤击、落重或炸药震源,产生一定频率范围的瑞利面波,再通过振幅谱分析和相位谱分析,把记录中不同频率的瑞利波分离开来,从而得到Vr—f曲线或Vr—λ曲线,通过解释,获得地层深度及面波速度。
地震波按传播方式可以划分为三种类型:纵波、横波和面波。
面波只在介质的表面传播,但其传播速度却与介质内部构造有着密切的关系,主要的面波有瑞雷波和勒夫波,目前主要是利用瑞雷波进行工程检测。
地基加固效果评价中面波检测技术的应用
摘要:面波法检测技术,是瑞雷面波法检测技术的简称。
面波法检测技术,自被提出以来,就备受看好,经过十多年的发展与完善,现在已经在地质勘探学领域被广为使用。
面波法检测技术,凭借自身优势得到工程施工的广泛青睐,因为它和传统的钻孔检测技术相比较,不但省时而且能有效控制成本投入。
以地基施工为例,将面波检测技术用于反应地基牢固性的检测过程中,最后得面波法能够很好反应地基牢固情况这一结论。
利用面波法行地基牢固性能检测时,简单易操作,而且也不会对周围环境造成破坏。
通过作者的论述对今后工程地基施工将会有很大帮助,也为面波检测技术的应用,提供了很强的理论依据。
关键词:地基加固;面波检测;原理;应用实例
瑞雷面波法,在检测领域的好评,主要归功于,人们可以利用它获得的面波速度,用物理方法结合数学计算,将得到的面波速度进行衍生换算,最后可以得到帮助分析地基牢固性能的有关参数。
这些参数依次是,恒波波速、地基密度、弹性模量等,通过对这些参数的分析判断出的地基牢固性可以很好的反应出施工工程的地基实际牢固性能。
面波检测技术的工作原理
利用面波法测试地基的牢固性,主要是应用的瑞雷面波的物理性质。
简单的说面波测试技术,其实就是一种通过对波在介质中的传播情况反映出来的特征,判断工程的施工质量的方法。
面波技术的的具体原理,可以描述为:当我们对一个水平介质面,进行竖向震动,会在水平介质面产生一种动态的振动波,这个动态就是瑞雷波。
瑞雷波在介质中的传播特征具有频散特性,波长因为介质密度的不同表现出不同,在不同介质中穿过的深度也不同;依据这些特征,我们可以得出,瑞雷波的传播速度与介质的物理力学性质密切相关这一结论。
为了验证我们的结论,我们通过实验研究证明,瑞雷波能量约占整个地震波能量的百分之六十七,且主要集中在地表以下一个波长的范围之内,而传播速度恰好是半个波长范围以内,介质震动的平均传播速度。
所以得出瑞雷波法的测试深度为半个波长,最后得出瑞雷面波波长与速率及频度有的关系是,当传播速度不变时,频率越低,测试深度就越大。
这一关系的证明,对我们利用面波技术检测地基牢固性提供了理论依据。
面波检测技术在具体工程中的应用实例
面波测试技术在我国的工程建筑施工领域备受青睐,本文主要以某水库变电站10kV配电室的施工过程为例进行论述。
(一)对地基进行面波检测前,的准备工作
1、在工程开始前。
我们通过对实际地质情况进行勘探,勘探结果表明该配电室位于高坡土地区(坡土厚度3m~13m),但是在后期的实际施工过程中,我们发现地面出现沉降,沉降幅度的最大值达到50mm。
因为沉降现象会导致电缆沟多处开裂并引起其他多种病害的问题出现,所以我们采取措施,以达到加固地基软弱土体的目的,防止配电室地面和电缆沟继续产生不均匀沉降情况的蔓延。
因为对实际施工现场的沉降情况的判断,最后我们得出只有利用灌浆的方法,才能达到抬升下沉部位的,减少沉降差,恢复沉降沟渠正常使用功能的目的。
所以我们联系某化学灌浆有限责任公司,对沉降情况的进行考察分析,研究解决方案,最后决定采用“DCG工法”在配电室电缆沟底进行化学灌浆处理,以达到施工质量不再继续恶化的目的。
2、在对配电室的施工现场的位置进行考察时,我们发现施工场地,位于西侧的一个斜坡上,斜坡最高点距水平地面的距离为,二十二米到三十三米之间。
所以要保证施工质量,必须对施工产地进行平整处理,将该地段规划为,全部开挖地段。
对开挖地段进行地质结构探测,发现开挖区的底层主要由全岩、强风化页岩、砂岩等构成;地层上部以填土层为主,一小部分为粘土层;所以设计开挖深度不能超过七点六米。
因为竣工后的配电室处在新近填土区上,所以施工场地固结度低,压缩性高,易产生不均匀沉降,面波速度较低。
与灌浆前夯实的地基土相比,经过灌浆加固后的地基土的介质密度和力学性质均发生了较大变化,面波速度较高,可用面波速度的变化来反映地基土体的灌浆加固效果。
3、在使用面波检测技术之前,做现场试验,根据场地情况,选择合适的工作参数,如偏移距、道间距、记录长度、采集间隔等。
本次作业仅在灌浆段内选择部分点进行检测,检测仪器采用SWS一3型多波列数字图像工程勘探与工程检测仪。
经现场试验确定的主要技术指标为:4Hz检波器,24P铁锤作为激发震源,12道接收,偏移距5m,道间距lm,采样间隔0.20ms,记录长度1024ms,通频带宽q一4000HZ。
(二)、面波技术开始对地基牢固性进行检测
1、在面波技术开始对地基牢固性进行检测的时候,我们要注意对现场现接收到的瑞雷面波进行数据的采集。
对施工现场采到的数据进行处理,在这一过程中一旦发现数据与勘察要求有出入,必须进行补测工作,保证现场资料的质量。
当数据质量能够保证客观准确时,对采集的数据进行内业整理和解释。
2、在面波技术开始对地基牢固性进行检测的时候,根据场地地形特征和地基土的地质条件,设计了多个面波勘探点:其中w1、w2、w11、w12、w1
3、w1
4、w15为灌浆前面波点编号,w2、w3、w4、w
5、w7、w8、w9、w10为灌浆后面波点编号。
根据面波点波速分层结果,可确定各组的地基土层厚度,由于灌浆仅限于地基土,对比分析过程中,只提取灌后面波点地基土层的波速与灌前的波速进行对比,我们即可得到我们想要的结果。
3、在面波技术开始对地基牢固性进行检测的时候,对灌浆前面波点地基土层进行波速一致性分析:由此得出,配电室场地内外地基土的特性基本一致,灌前与灌后面波波速具有可比性,可利用灌浆后波速的提高率来对地基土体的灌浆加固效果进行评价。
对灌浆后面波点地基土层进行波速频度分析可以得出,波速随深度增加而变大,灌浆效果较优的面波点的波速分布集中度较好,由浅到深波速值近呈线性变化,斜率较小,波速值随深度增加明显变大;灌浆效果一般的面波点的波速分布集中度较差,斜率较大,波速值随深度增加变化不大。
(三)、统计面波技术开始对地基牢固性进行检测时采集到的数据
1、通过对面波技术对地基牢固性进行检测时,所采集到的数据进行统计分析,我们可以发现地基土经化学灌浆处理后,面波波速得到较大提高,提高率在2%~493%之间更利于观察,提高后的面波波速平均值在21%~261%之间,各点灌浆后的面波波速,提高率总体平均值为132%;面波探测技术的对应深度,在8m~12m之间的地基土层中,波速提高率在46%~209%之间,平均波速为139%;面波探测技术的对应深度在O~8m之间的地基土层中,波速提高率在2%~493%之间,波速平均值在21%~261%之间;面波探测技术的探测结果可以充分说明,经过灌浆之后的地基土体的力学性质得到了明显加强,实现了地基牢固性能的根本要求。
2、灌浆前地基土体的剪切波速值VS=140~250m/s,土质属中软土;灌浆后检测段内地基土体的剪切波速值VS>250m/s,土质改变为中硬土。
面波检测技术可以证明,经过化学灌浆处理之后的地基土体,可使地基土体的土质类型发生改变,所以灌浆明显显著提高了地基的牢固程度。
结语:
通过本文对面波技术原理的阐述和说明,以及面波技术在该水库变电站10kV配电室的施工过程的实际应用,所发挥出的作用的叙述,我们可以得出瑞雷面波法是地质探测领域的重要手段之一这一结论。
瑞雷面波探测技术,实现了岩土工程施工过程中,勘探工作的复杂化转为简单化这一构想。
通过在实际施工过程中的,不断进步和完善,现如今的面波技术,常常通过对土层波速的反应提供给我们分析数据,帮助工程进行施工场地选择与划分,和施工土层的选择与划分,等工作的顺利展开。
面波技术依靠其自身优势,还能很好的反映出地质体的情况,帮助工程施工顺利进行的同时,也保障了施工效率的高效性。
工程施工的工作效率提高,反应出的施工情况准确了,加上面波法灵活的操控方式,这都决定了面波技术倍受青睐的地位。
但是,面波技术在检测地基加固情况时,对工程的工作布置情况和面波技术的参数采集方式要特别注意,只有选择正确的施工设备,避让开一些影响波的传播地面震动,才能使面波技术真正发挥自身优势,缩短施工工期,对周围环境也不造成伤害。
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注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。