【摘要】本文以珠江三角洲某段路基填砂工程為實例，介紹了運用巖土工程勘察中的地質(zhì)雷達(dá)法、瑞雷面波法和靜力觸探法等物探手段檢測路基填方數(shù)量的新辦法。
【關(guān)鍵詞】巖土物探填方數(shù)量檢測
1．工程概況
在建的廣東省南海市南北三線K7+487～K17+963段，全長10.5km，地處珠江三角洲腹地，沿線河網(wǎng)縱橫，魚塘密布。在施工中常采用不排水填砂擠淤的施工工藝對魚塘等軟基路段進(jìn)行處理。由于填筑砂對淤泥的擠壓、下沉不一致，致使底界面起伏變化較大，造成類似的工程項目中業(yè)主單位、質(zhì)監(jiān)單位和施工單位對于擠淤效果和填筑方量的問題爭議較多。對于這類爭議以前通常采用地質(zhì)抽芯的方法進(jìn)行仲裁，以每隔一定距離鉆一排孔來校核填砂層的厚度。這種方法存在以下不足之處：①在填砂層中不易取芯，難以取得較準(zhǔn)確的填砂層底界面深度；②沿路基軸線相隔較大距離(一般為20m或更大)用鉆孔來控制填層的底界面，對于填方底界面起伏較大的地段，誤差較大；③在具體操作上容易出現(xiàn)不公正現(xiàn)象(人為因素多)；④抽芯費時、費力、檢測成本高。為了克服以上存在問題，本文介紹采用巖土工程勘察中的靜力觸探、地質(zhì)雷達(dá)、瑞雷面波三種方法互相結(jié)合進(jìn)行檢測試驗的方法。通過試驗確定適用于珠江三角洲公路路基填方檢測的物探方法及其組合，并檢驗其是否滿足工程檢測精度要求。為了驗證物探法應(yīng)用于公路路基填方檢測的適用性和有效性，本文選取了南海市南北三線一級公路西樵百東至丹灶K11+790～K11+940和K12+070～K12+420兩個具有代表性填方路段作為試驗段。試驗路段路基的填層及下伏地層由上至下為素填土層、細(xì)砂填層以及下伏層的淤泥層(或耕植土、粘土等)。
2．物探方法技術(shù)
2.1地質(zhì)雷達(dá)法
圖1地質(zhì)雷達(dá)探測原理及記錄示意圖
地質(zhì)雷達(dá)的檢測原理(見圖1)是利用高頻電磁波以寬頻帶短脈沖的形式，在地面通過發(fā)射天線(T)將信號傳入地下，經(jīng)地層界面或目的體反射后返回地面，再由接收天線(R)接收其電磁波反射信號，通過對電磁反射信號的時頻特征和振幅特征進(jìn)行分析，便能了解到地下地層或目的體的特征信息。當(dāng)電磁波在地下介質(zhì)中的傳播速度已知時(可根據(jù)經(jīng)驗、通過對具體介質(zhì)標(biāo)定或與已知資料的對比來確定)，就可將測到的電磁波反射信號的時間值，換算成反射體的深度值。其換算公式為：
式中：t—電磁波反射信號的雙程放行時間；
z—探測目的體的埋深；
x—天線距；
v—電磁波在介質(zhì)中的傳播速度。
當(dāng)x相對于z較小時，有t=2z/v，z=tv/2。
結(jié)合已知的地質(zhì)資料及現(xiàn)場的實際情況，可對電磁波反射界面及分層作出地質(zhì)解釋，從而達(dá)到探測目的。本文地質(zhì)雷達(dá)檢測所使用的儀器為加拿大探頭及軟件公司(SSI)生產(chǎn)的pulseEKKOⅣ型探地雷達(dá)儀，它主要由控制單元、發(fā)射天線、接收天線及微機四部分組成，發(fā)射與接收信號均由光纜傳輸。其主要技術(shù)參數(shù)如下：
①系統(tǒng)特性：155dB；
②可程序時窗：32～2048ns；
③可程序采樣間隔：800～8000Ps；
④可程序疊加范圍：1～2048次。
【關(guān)鍵詞】巖土物探填方數(shù)量檢測
1．工程概況
在建的廣東省南海市南北三線K7+487～K17+963段，全長10.5km，地處珠江三角洲腹地，沿線河網(wǎng)縱橫，魚塘密布。在施工中常采用不排水填砂擠淤的施工工藝對魚塘等軟基路段進(jìn)行處理。由于填筑砂對淤泥的擠壓、下沉不一致，致使底界面起伏變化較大，造成類似的工程項目中業(yè)主單位、質(zhì)監(jiān)單位和施工單位對于擠淤效果和填筑方量的問題爭議較多。對于這類爭議以前通常采用地質(zhì)抽芯的方法進(jìn)行仲裁，以每隔一定距離鉆一排孔來校核填砂層的厚度。這種方法存在以下不足之處：①在填砂層中不易取芯，難以取得較準(zhǔn)確的填砂層底界面深度；②沿路基軸線相隔較大距離(一般為20m或更大)用鉆孔來控制填層的底界面，對于填方底界面起伏較大的地段，誤差較大；③在具體操作上容易出現(xiàn)不公正現(xiàn)象(人為因素多)；④抽芯費時、費力、檢測成本高。為了克服以上存在問題，本文介紹采用巖土工程勘察中的靜力觸探、地質(zhì)雷達(dá)、瑞雷面波三種方法互相結(jié)合進(jìn)行檢測試驗的方法。通過試驗確定適用于珠江三角洲公路路基填方檢測的物探方法及其組合，并檢驗其是否滿足工程檢測精度要求。為了驗證物探法應(yīng)用于公路路基填方檢測的適用性和有效性，本文選取了南海市南北三線一級公路西樵百東至丹灶K11+790～K11+940和K12+070～K12+420兩個具有代表性填方路段作為試驗段。試驗路段路基的填層及下伏地層由上至下為素填土層、細(xì)砂填層以及下伏層的淤泥層(或耕植土、粘土等)。
2．物探方法技術(shù)
2.1地質(zhì)雷達(dá)法
圖1地質(zhì)雷達(dá)探測原理及記錄示意圖
地質(zhì)雷達(dá)的檢測原理(見圖1)是利用高頻電磁波以寬頻帶短脈沖的形式，在地面通過發(fā)射天線(T)將信號傳入地下，經(jīng)地層界面或目的體反射后返回地面，再由接收天線(R)接收其電磁波反射信號，通過對電磁反射信號的時頻特征和振幅特征進(jìn)行分析，便能了解到地下地層或目的體的特征信息。當(dāng)電磁波在地下介質(zhì)中的傳播速度已知時(可根據(jù)經(jīng)驗、通過對具體介質(zhì)標(biāo)定或與已知資料的對比來確定)，就可將測到的電磁波反射信號的時間值，換算成反射體的深度值。其換算公式為：
式中：t—電磁波反射信號的雙程放行時間；
z—探測目的體的埋深；
x—天線距；
v—電磁波在介質(zhì)中的傳播速度。
當(dāng)x相對于z較小時，有t=2z/v，z=tv/2。
結(jié)合已知的地質(zhì)資料及現(xiàn)場的實際情況，可對電磁波反射界面及分層作出地質(zhì)解釋，從而達(dá)到探測目的。本文地質(zhì)雷達(dá)檢測所使用的儀器為加拿大探頭及軟件公司(SSI)生產(chǎn)的pulseEKKOⅣ型探地雷達(dá)儀，它主要由控制單元、發(fā)射天線、接收天線及微機四部分組成，發(fā)射與接收信號均由光纜傳輸。其主要技術(shù)參數(shù)如下：
①系統(tǒng)特性：155dB；
②可程序時窗：32～2048ns；
③可程序采樣間隔：800～8000Ps；
④可程序疊加范圍：1～2048次。