多道瞬态面波法在爆破挤淤地基处理效果检测中的应用

1、多道瞬态面波法在爆破挤淤地基处理效果检测中的应用摘 要 本文阐述了多道瞬态面波法的检测原理。通过工程实例 介绍了多道瞬态面波法在爆破挤淤地基处理效果检测中的应用。通过 与钻孔探摸结果的对比证实：多道瞬态面波法检测爆破挤淤地基处理 效果精度较高，结果直观，且轻便、快速，可在地基处理效果检测中 广泛应用。关键词多道瞬态面波发 爆破挤淤 地基处理 软土检测1引言随着国民经济快速发展，填海造地、围堰、防波堤、码头等工程 全面开展，面临的软土地基越来越多。而软土不仅直接p多道瞬态面 波法作为一种轻便、快速的检测方法，可在岩土工程施工过程中进行 地基检测并及时提供数据资料3，利用人工振源在诸如地面的自由

2、表面激发，产生具一定频带的丰富频率成分的沿自由表面并在一定深 度内传播的瑞雷面波。通过振幅谱、相位谱分析，把记录中不同频率的面波分离开来，从而得到一条速度频率曲线或速度波长曲 线。解译方法是根据一次导数法推断深度，采用相应地层速度计算方 法结合层厚度进行综合解释，现场简便的工作方式4，结果资料直 观明了且精度较高。瑞雷面波是由P型和SV型非均匀平面波组成。点状震源产生的 球面波在地表自由面上传播时，就可能发生瑞雷面波，其振幅随深度 增大而迅速减小。均匀各向同性半空间中形成的瑞雷波不具有频散特 性，其速度与频率无关。在弹性分层的半空间中，瑞雷面波表现出频 散特征，包含了各个分层界面弹性差异的影响

3、。其中除了地表自由面 的瑞雷波外，还有各个分层的界面波的作用，以及低速层中的导波和 高速覆盖层中的漏能式导波的影响。由此，我们从地表采集的地震面 波数据，是多个界面波、导波及其相互作用的合成，对于同一频率的 波形数据，可能存在几个不同相速度的组分，从面波总体的频散数据 谱，也可以区分出基阶和高阶的不同面波组分归属。利用面波的频散 特性了解地下岩土介质性质，进而解决地质问题。3工程实例3.1工程概况某防波堤堤顶设计为现浇反“L型混凝土挡浪墙，挡浪墙底宽为 6.0m，顶宽1.0m，底高程为4.0m，顶高程9.3m。堤心回填1500kg 块石，外侧安放一层6t扭王字块护面。防波堤采用爆破挤淤的处理

4、方法进行地基处理，处理软弱土层为1淤泥、2-1淤泥质粉质粘 土、2-2粉质粘土，持力层为粉土、粉砂、粘土及粉质粘土层。检 测场地原始海底高程-19.40-16.10m，爆破挤淤处深度要求达到软弱 土层底面高程-29.70m-24.80m以下，处理深度5.3013.20m。软弱 土层及爆破挤淤处理深度详见图1。图1防波堤地层剖面示意图(K1+895K2+500)3.2多道瞬态面波法检测设计本次多道瞬态面波法检测范围为某防波堤K0+919.00 K5+712.00段。在堤顶中心布置纵向剖面线一条，每隔25m布置一个 面波检测点，计193个点；垂直纵向剖面线每隔50m布置一个横剖 面，每个横剖面布置

5、3个面波检测点，检测点间距10m,计291个点 (其中间点与纵向剖面点重合)。纵、横剖面面波检测点合计484个。本次多道瞬态面波检测法检测仪器使用重庆奔腾数控技术研究 所研制生产的WZG-24工程地震仪，道间距选择4m,排列长度44m, 偏移距4m,记录长度2048采样点，采样间隔0.2ms，激发方式为落 重法，锤重2063.5kg，检波器为4Hz低频检波器。现场环境噪音 主要有2种，第一种是施工排土车辆往来穿梭，震动较大，检测时已 经避开有车辆通过时采集数据；第二种是现场风力较大，检测时采用 深埋检波器或用沙袋压埋检波器的方法减少风对数据采集的影响。检测执行规范中华人民共和国行业标准多道瞬态

6、面波勘察技术 规程JGJ/T143-2004。3.3资料整理及成果解释资料处理工作首先将外业原始资料回放到计算机，进行逐点检 查，对测点明显畸变的数据进行平滑处理；经校正后，数据采用核工 业部北京地质研究院编写的swsBT12面波处理系统软件进行解译。 面波数据处理工作主要分四个步骤进行，这四个步骤分别在不同的处 理页面上逐步进行，每个处理页面都具备窗口显示和多页的操作控 制。按处理顺序排列，四个步骤为：X-T时距域、F-K频率波速域、 X-F距离-频率域、Z-V深度速度域，最后利用深度速度数据进行反演， 采用Surfer8软件生成深度速度断面，生成纵剖面图见图2。图2多道瞬态面波法检测纵剖面

7、图(K1+895K2+795)从反演图中看出，上部素填土层检测波速240500m/s，平均 316.6m/s，检测波速值较高，地基土从上至下连续性较好，强度较高， 未发现有软弱夹层；下部原状土检测波速160240m/s，平均213.6m/s，检测波速明显低于上部素填土层。由多道瞬态面波法确定 的填土底面高程-32.22-22.65m。多道瞬态面波法解译确定的填土底面高程(即原状土顶面高程) 与防波堤地层剖面图进行对比分析，其结果显示采用爆破挤淤处理的 地基标高均在与设计要求到达的持力层顶面高程之下，误差土 0.5m， 满足设计要求。为验证多道瞬态面波检测的精确性，在全部检测范围内布置验证 钻孔20个，钻孔深度要求进入下卧原状土层不少于2.0m。通过多道 瞬态面波检测解译地层与钻探揭示地层资料进行对比，检验爆破挤淤 地基处理效果并对多道瞬态面波检测效果进行验证，多道瞬态面波检测解译地层与钻探揭示地层结果对比。从表1可以看出，采用多道瞬态面波法确定的填土底面高程与钻 孔揭示的填土底面高程相差-0.610.64m，平均值为0.21m。4结论3田玉民，史殿胜，孙建宏.综合物探方法在软土地