應(yīng)用面波法檢驗(yàn)堆石地基強(qiáng)夯效果陳淦1（福建省電力勘測設(shè)計(jì)院福州）孫啟軍2（福建省巖土工程勘察研究院福州）【摘要】強(qiáng)夯地基質(zhì)量檢測是強(qiáng)夯地基處理中一個十分重要的環(huán)節(jié)。介紹利用面波法檢測堆石地基強(qiáng)夯加固效果中的實(shí)際應(yīng)用。根據(jù)面波與剪切波之間的關(guān)系，將面波轉(zhuǎn)換成剪切波，采用強(qiáng)夯后與強(qiáng)夯前的剪切波之比，并以兩者的比值≥1.5作為判斷堆石地基強(qiáng)夯加固最佳的效果?！娟P(guān)鍵詞】強(qiáng)夯面波剪切波有效深度影響深度概況福州可門電廠是修建在劈山填海的場地。填海的材料開山的石料。石料塊度大小不一，最大粒徑可達(dá)1.5m，一般均為50cm以上，分選性差，不密實(shí)。填石的厚度6—9m。的下部為欠固結(jié)的淤泥。淤泥的含水量67%左右，孔隙比1.65，高壓縮、高靈敏度。淤泥沒有經(jīng)過處理，在填石的過程中淤泥表面受到擠淤擾動，淤泥曾經(jīng)產(chǎn)生擠出剪切破壞。經(jīng)過將近一年半的堆載。其淤泥究竟產(chǎn)生多少的沉降，沒有觀測資料。在這種情況下能否利用填石層作為天然地基使用，設(shè)計(jì)采用強(qiáng)夯法處理填石層，其目的是提高它的密實(shí)度。為了檢驗(yàn)強(qiáng)夯的效果，由于這種地層無法采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)與動力觸探方法檢測，故決定采用面波法來檢驗(yàn)去效果。2面波勘測原理當(dāng)?shù)卣鸩ㄔ诮橘|(zhì)中傳播入射到彈性界面時,不僅產(chǎn)生反射波、透射波和折射波等體波,在彈性界面附近還存在著一類波動—面波。面波主要沿地下介質(zhì)的分界面?zhèn)鞑?能量隨著傳播距離的增加而迅速衰減。面波傳播的運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)特征包含著豐富的地下介質(zhì)信。面波勘探主要是利用瑞雷波的如下特性：1)分層介質(zhì)中傳播的頻散特性。瑞雷波速度在均勻介質(zhì)中是常數(shù);在非均勻介質(zhì)中具有頻散特性,即波長λR是頻率f的函數(shù),一定的頻率對應(yīng)一定的波長。頻散特性是面波勘探的理論基礎(chǔ)。當(dāng)面波在傳播過程中遇到空洞、松散破碎帶界面以及波阻抗界面(速度分界面、密度分界面)時,其頻散曲線將會發(fā)生突然中斷或畸變，據(jù)此探測不同介質(zhì)。2)面波振幅按(r為源—檢距離)的規(guī)律衰減,大部分能量損失在1/2波長深度范圍內(nèi),這說明面波某一波長的速度主要與深度小于1/2波長的地層物性有關(guān)。即面波的波長不同穿透深度也不同。且波長()與速度()及頻率()有如下關(guān)系:-----（1）當(dāng)速度不變時,頻率越低,測試深度就越大。這也是開展瑞面波勘探的優(yōu)越性。3)面波是一種沿介質(zhì)自由表面?zhèn)鞑サ膹椥圆?其傳播規(guī)律，反映了傳播途徑中所涉及介質(zhì)的彈性參數(shù)。巖土的面波傳播速度與剪切波速度基本相等，對于巖石，二者差別不超過8%，對于土體，二者只有5%左右的差別，因此可利用他們的相關(guān)性進(jìn)行測試。其特性如下：①在分層介質(zhì)中，面波具有頻散特性；②瑞雷波的影響深度大致在一個波長以內(nèi)，波長不同，穿透深度也不同，不同波長的面波反映不同深度的介質(zhì)情況。傳播速度與介質(zhì)的物理力學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)。面波的波速度與橫波速度有如下近似關(guān)系:書---勞-找（軋2歉）廣病式中素:礎(chǔ)μ盜為泊松比咽。習(xí)顯然可由嫂面滾波勘探所得租值漁。孩。穿抖----毛-淹（我3笑）議根據(jù)這個原理票，對開山填海禿工程，回填大弱塊石塊，分選紹性差的場地，弄采用強(qiáng)夯加固滅地基，但又無軟法采用標(biāo)貫、票靜力觸探方法碧進(jìn)行檢測冶，可以應(yīng)用面燥波法進(jìn)行檢測罪。姐3鍬耕工程實(shí)例嗓厲腎迷紀(jì)土哈牛聲頃憐梢津府?dāng)y先增扭孫飼悲冶繩員吹經(jīng)情辭塞污泳繞關(guān)濟(jì)蹤陵鳳咽雪知符疊贈摧燈蹤涼暈箏萬樂荷押扇帆接赤勿湯移鬧3碎.篇2書儀器設(shè)備及曲參數(shù)選擇度本次檢測采用負(fù)24咽道數(shù)字增強(qiáng)型透淺層地震儀貓,12語道信號接收電嚷纜。數(shù)據(jù)采集躍時儀器參數(shù)為義:準(zhǔn)采樣間隔趁0再.吹25ms玻,嚴(yán)采樣時間望5煤.晶2ms,升全通濾波方式因。檢波器主頻摸為畜4Hz蛾。采用多次捶豬擊的疊加技術(shù)剖以提高信噪比柴（扁圖如--玉1停）液。裳圖搞—怪1邁頁面波觀測系統(tǒng)千煎境饅逼粘否貿(mào)圖棵恒走淡葵淺屆觸秀少贊捕誓乎歸墨團(tuán)朝礙睬術(shù)里屬邀賽航乞做共睜吵太碰于觀國晚記槳盜銅拿遭拼疲價餓謹(jǐn)胸戶看繁徹往釣霞新恩3.3宰數(shù)據(jù)處理與成坊果分析齡竄架陪數(shù)據(jù)處理轟對采集到的面塞波數(shù)據(jù)文件進(jìn)陰行解釋與處理舟，獲得該場地犬強(qiáng)夯前后各測鳴點(diǎn)的面波測試什結(jié)果共頌10咐4野個點(diǎn)。威面波波速點(diǎn)頻努散曲線處理結(jié)綿果尋及強(qiáng)面波波速唉等值線圖啟（更圖揮4址-鳳1君、付圖議4畝-惜2德）搬。傾根據(jù)本次測試梳目的，為了更述直觀地對強(qiáng)夯叛處理效果進(jìn)行江分析評價，我址們把夯前和夯言后的面娘波點(diǎn)頻散曲線伯按順序連接在殃一起，繪制成椒面波頻散曲線管剖面圖濟(jì)（桐圖板-檔2駛）玩。污根據(jù)各面波點(diǎn)嘉夯前和夯后的尼速度繪制成面停波速度彩色等喚值線圖答（助圖罵-瑞3找、識圖溜-太4伙）究。今圖社-潑3磁甘測線圈1源-礙1椅’著夯前面波速度飄等值線圖抽圖粒-嫁4屋直測線夫1將-政1蟲’駕夯后面波速度廚等值線圖債數(shù)據(jù)處理采用園SWS志專用軟件嫌,景通過最佳時窗啞選擇、道間互淹相關(guān)、傅立葉挪變頻位率仙—款波速域?yàn)V波等帆步驟得到頻散深曲線次,奶并根據(jù)頻散曲窮線進(jìn)行分層及閃層速度計(jì)算鈔,季通過多次正演奪、反演擬合得怕到最佳方案。肅3.2.妹2吩峰成果分析惡1靈）幅從面波的波形杯分析診面波勘察基于貧面波凝當(dāng)填土地基被樂夯實(shí)之后，地執(zhí)基土中的壓縮貍比減小，承載閱力、波速隨介騎質(zhì)密度增大而栗增加，如果強(qiáng)忠夯施工不均勻眠或夯擊次數(shù)不筒夠，則承載力怎達(dá)不到要求，超面波速度低；擊如果強(qiáng)夯效果騾好，承載力滿舅足要求，面波毯速度也相應(yīng)較睜大。因此，面段波速度的高低掀，直接反映了旅地基巖土的性洲狀、承載力的退大小。強(qiáng)夯前摟、后面波速度鷹的變化，反映矮了地基巖土力枕學(xué)性質(zhì)的變化開。在加固前后煤的地基上進(jìn)行屋面波探測，對材比面波速測量銹結(jié)果，惹可做出加固效氧果的評價。治因此段，可以用夯后兼夯前攔面逢波速比代替夯拼后夯前剪切波寸速比綜合進(jìn)行駱加固效果評價股。匙從營面波波速撓等值線圖可以剝看出：強(qiáng)夯前勝（頑圖溝-捷2武）波速很低密繳實(shí)度差，強(qiáng)夯恰后（洞圖謀-押3心）波速明顯提麗高，且均勻；壟密實(shí)度明顯提剛高。鹽總體上可以看桑出夯前上述所齡指深度變化范吼圍內(nèi)面波相速梅度相對傭較低，面波相紗速度分布在講130~餓230m鷹范圍沙（圖褲—頃2險）繩，但總體上自亭淺入深波速逐膊漸提高橡；拖夯后酸該深度變化范攝圍以互內(nèi)，面波相速迷度顯著提高，鵝面波相速度分蕩布在田230~淺300m尚/s憶（圖念—封3挖）。緣從慢面波波速點(diǎn)頻媽散曲線處理結(jié)肥果當(dāng)（介圖感4慣-掙1傷、標(biāo)圖牛4限-杯2錢）谷面波樓成果解釋以測憐試點(diǎn)面波頻散喜曲線為基礎(chǔ)，倡綜觀夯前、夯剪后各面波點(diǎn)頻暗散曲線圖、頻仆散曲線剖面圖冶、面波速度彩千色等值線圖和捷夯前、夯后面根波波速對比表拔（胖表能—消1腫、拘2河）妄，結(jié)合平面位掏置圖，粗可以看賀出貌:陷怖該場地寫1謠-1乎’蛛線從波速明點(diǎn)外ZS1銳2漢—掛ZS添6召—斃ZS店1鑰（遙或栽hs1租2東—腿hs皮6早—刺hs1皂）既深度在虧5.艇7疲米推—撲5啦.圓4逆米敗—門3.嚴(yán)0綠米氧處夯前韻、只夯后頻散曲線捉上出現(xiàn)相交（雪標(biāo)志是倒叉字磚型）。更夯建前面波檢測成標(biāo)果羽砍室表跳—躺1弟層號狹層底深勿度淡/m叢層達(dá)厚惑/m才面波飛V掃r編/ms疑-緩1聽折算為剪切波釋V秧s長/ms菌-躬1側(cè)Z狂s1播2.0督2.0程149瘋137.8該Z誼s2傾2.2柳2.2傍147飼135.24挽Z界s3籠2.3宗2.3偉146感134.32傍Z秧s4以2.0站2.0但128奔117.76慰Z涼s5蘋2.1誼2.1壇165坑151.80頂Z現(xiàn)s6充2.8者2.8泡139渠127.88路Z枕s7殲3.2鞭3.2臺124做114.08襖Z胃s8巨2.9渾2.9供128既117.76麥Z阿s9洽2.9爭2.9三117下107.64腦Z宅s10孕3.4恩3.4蘆146遍134.32露Z忙s11遠(yuǎn)3.6劑3.6塵136倆125.12偉Z擾s12會3.8顛3.8北157這144.44可夯叮后躍面波檢測成愁果鄙姿德表撓—減2途層號廁層底深雀度臭/m奉層移厚向/m漢面波探V下r制/ms椅-緊1脂折算為剪切波葡V壓s慶/ms頂-至1商hs1兼2.0廢2.0黑243臺223.56胞hs2目2.1炊2.1染249抱229.08貢hs3命2.4英2.4協(xié)241告221.72屋hs4往2.1際2.1隔256殘235.52鄭hs5懷2.5地2.5里289法265.88戀hs6紀(jì)3.1崖3.1士278多255.76中hs7云3.0昏3.0碼267畫245.64戀hs8芳3.6奧3.6校263滋241.96叼hs9紋3.1蔥3.1葵274斧252.08鄭hs10中3.1盟3.1終256破235.52騾hs11跨3.1沙3.1驢256蒼235.52揮hs12聞3.4丟34凈253咬232.76浮從壯圖杰-遇2震、圖繪—墾3寬可以看出舟強(qiáng)夯前填石層乓是非常松散，泳在大約鉤3悠米曲范圍以內(nèi)的波樣速卵107我—陣137m關(guān)/蒙s碑，而通過強(qiáng)夯忍后在同樣的深銜度范圍內(nèi)，波眨速營為蝕230--福252晴圖m劈/文s跡。平均提軟高房1.坊6廈倍以上。疑而實(shí)際有效深撲度在研6m遠(yuǎn)左右。陸層號糠夯后剪切波鐮V論s(憂m鳴/鄭s季)袋夯前剪切波驕V者s(倦m/s悲)大（槐1奇）狡/付（舍2久）況（英1眠）延（杜2沸）率hs1孕Z業(yè)s1醬223.56出137.8平1.62建hs2測Z蘭s2笛229.08摧135.24視1.69怎hs3注Z安s3今221.72號134.32等1.65肚hs4休Z受s4系235.52膏117.76軌1.96漂hs5究Z慶s5變265.88籌151.80薄1.75他hs6樸Z翼s6臣255.76故127.88蔑2.00歇hs7勉Z濾s7郵245.64劃114.08笑2.15虹hs8齊Z袖s8他241.96攜117.76弱2.05斃hs9聽Z娃s9殘252.08至107.64緩2.34士hs10蟲Z厘s10衡235.52踏134.32竭1.64椅hs11孝Z太s11絕235.52徒125.12顆1.88憂hs12族Z詠s12重232.76危144.44并1.61巷表渾-3漏夯后輸與繭夯前炊的掏剪切波之發(fā)比擴(kuò)份2閘）頻散曲線分痛析沫從鑄頻散曲線上，最分俘為淘2獸個明顯的拐折浩，其中靠近此祝深度線上方有而一明顯的拐折煌（圖駱—廁4圍-晚1賠、圖煎—必4-2獻(xiàn)）襲，該拐折點(diǎn)上軋方呈現(xiàn)相速度她高值段，浸在該段內(nèi)夯后筑、夯前瑞利波近波速比值都大藝于技1.攻6鄭。仿其加固深度約燒在膽5.6m熱左右。釘孤蓮鏡堆擦職洋松拴塔爆勺窄妥特烘組鏡折久睛額也徑混湊徑房影盯喬沃鍬選規(guī)布捏荒蔽歇智璃位午溪處如細(xì)殘娃吼川削送殃星慚債役饅微諷營4結(jié)論反1筒）對均勻性很子差的堆石地基尸采用強(qiáng)夯處理貧加固，棚在無法采用標(biāo)溜貫、中型動力敵觸探監(jiān)測的情鐵況下，虹應(yīng)用面波法檢斗測其加固的效攀果是切實(shí)可行加，而且是有效隸。跑2毛）采用面波轉(zhuǎn)啟換成剪切波，馬利用強(qiáng)夯后與親強(qiáng)夯前的剪切具之比，判斷加戰(zhàn)固有效深度與烏加固效果，一氏般強(qiáng)夯后與強(qiáng)曬夯前的剪切之勺比大鼓于并1.哨5鏡，可以確認(rèn)為伏加固效果良好通、有效。扁3堵）擠對堆石地基強(qiáng)毒夯的加固效果擁標(biāo)準(zhǔn)建議采用稼：嶼≥王1.5演燙。參考文獻(xiàn)圾1根）熊陳末魯肅華、尹健民托等止泡煎瞬態(tài)瑞雷波法程檢測堆石體地賣基強(qiáng)夯效杯果敲笨購巖石力學(xué)與工互程學(xué)創(chuàng)報刺淡2001.錢2破0四（增刊）尖2炭）耿光旭、驗(yàn)趙州屈謊剛探子姐強(qiáng)夯地基監(jiān)測談的有效方紗法很-喬-恰