巖土質(zhì)量測試跨孔波速運用

時間:2022-04-17 08:20:00

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巖土質(zhì)量測試跨孔波速運用

隨著我國各項建設(shè)事業(yè)步伐的加快,巖土工程勘察及工程質(zhì)量檢測受到越來越廣泛的重視和應(yīng)用。其中,波速測試作為地基土動力特性測試項目之一,是一種快速、準(zhǔn)確的原位測試技術(shù)。波速測試常用的方法有:單孔法、跨孔法和面波法。單孔法測試深度較??;面波法設(shè)備復(fù)雜,現(xiàn)場工作時間較長,數(shù)據(jù)處理較復(fù)雜??缈追úㄋ贉y試可測深度較大,精度較高,因此適用范圍較廣n。跨孔法波速測試工作可依據(jù)國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《地基動力特性測試規(guī)范}GB/T50269—97和《巖土工程勘察規(guī)范)GB50021—2001進行。

1.跨孔波速測試原理及方法

跨孔波速測試?yán)脙蓚€鉆孔,其中一個作為發(fā)射孔,另一個作為接收孔。試驗時將超聲波發(fā)射探頭和接收探頭同時放進預(yù)鉆孔內(nèi)進行。從發(fā)射孔內(nèi)震源激發(fā)的波經(jīng)兩孔之間傳播到接收孔,被孔中檢波器接收,然后計算出波行走的時間t,即可求得波速Vp(單位m/s):Vp=L/t式中:L為由振源到達接收孔測點的距離。跨孔波速測試在兩個子L中進行,激發(fā)設(shè)備和接收設(shè)備分別置于同一高程,自下而上同步移動進行測試,移動點距一般為1m左右??缈撞ㄋ贉y試現(xiàn)場連接如圖l。

2.跨孔波速測試在巖土工程勘察中的應(yīng)用

2.1幕墻質(zhì)量檢測

幕墻施工位于地下,許多不可見因素均會導(dǎo)致施工缺陷。為防止缺陷被掩蓋和疏忽,造成不可逆轉(zhuǎn)的經(jīng)濟損失和安全事故,確?;娱_挖前工程支護結(jié)構(gòu)質(zhì)量符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求,需對止水帷幕墻的完整性和均勻性進行檢測。根據(jù)波速值的高低判斷所測范圍內(nèi)防滲墻是否有缺陷。一般設(shè)置跨孔間距5m,逐層進行檢測,各剖面測點垂直間距為1m。通過波速測試的實測數(shù)據(jù),可分段對帷幕的均勻性進行評價,并綜合評價止水帷幕墻的完整性,判斷缺陷位置及其程度,明確降水工程開始前,查明不滿足設(shè)計要求幕墻的空間范圍。

2.2軟基處理工程檢測

建筑之前若地基不夠堅固,為防止建筑后地基下沉拉裂造成建筑物不穩(wěn)定等事故,需要對軟地基進行處理,以提高軟地基的固結(jié)度和穩(wěn)定性至設(shè)計的要求。軟基處理廣泛地應(yīng)用在我國沿海及內(nèi)地。例如:天津、上海、廈門、廣州等沿海地區(qū)以及昆明、武漢、南京等內(nèi)地地區(qū)。特別是填海的一些地區(qū),一般建筑前都需要進行勘測,然后進行軟基處理,否則存在很大的風(fēng)險和后患。目前,水泥土廣泛應(yīng)用于道路工程以及低層建筑的地基加固工程等。水泥土是利用水泥或水泥系材料作為固化劑,采用一定的攪拌機械將水泥與原位土強制拌合,通過水泥與土之間發(fā)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng),使原位土變成具有高強度、低壓縮性、低滲透性的水泥穩(wěn)定土。軟基處理的成功與否,取決于施工單位、工程管理、工程技術(shù)、工程機械設(shè)備及施丁人員素質(zhì)多種綜合因素,水泥土質(zhì)量檢測是應(yīng)用中的一個薄弱環(huán)節(jié)。可用跨孔波速法檢驗,從而判斷水泥土攪拌樁的質(zhì)量完整性及樁身缺陷位置。某工程實例表明,水泥土的波速(150o一2500m/s)之間,原土波速(550~1lOOm/s)之間,具有較明顯的波速差異,顯然水泥攪拌樁的波阻抗遠大于樁周土的波阻抗。因此用波速法判斷水泥攪拌樁的質(zhì)量完整性具有理論依據(jù)及實踐可行性。

2_3采空區(qū)治理工程質(zhì)量檢測

合理開發(fā)利用廢棄的采空區(qū)土地,可提高礦產(chǎn)土地利用率,緩解礦區(qū)土地資源緊缺的矛盾。經(jīng)加固后,滿足一定的條件下,大型的采空區(qū)也可改造為旅游用地、倉儲用地、廢棄物存放地等。一般情況下,采用的工程措施是注漿充填處理方法??v波波速測試可用以采空區(qū)勘察以及采空區(qū)治理工程質(zhì)量檢測。注漿前,可通過巖層中波速值大小及變化情況來判斷巖體的完整性(如破碎、裂隙、軟弱夾層等),了解介質(zhì)的工程地質(zhì)特征。注漿后,采空區(qū)以及周圍巖體裂隙充填固結(jié)巖體的完整性、穩(wěn)定性和抗壓強度提高,會直接影響到聲波在巖層中的傳播速度。通過對注漿區(qū)背景資料分析與研究的結(jié)果和注漿區(qū)的測試結(jié)果進行對比,可說明采空區(qū)注漿工程的質(zhì)量是否符合設(shè)計要求。

2.4壩基巖體工程地質(zhì)分類

水利構(gòu)筑物中,縱波波速Vp值和壩基巖體工程性質(zhì)(包括巖體完整程度、強度、巖體結(jié)構(gòu)面的發(fā)育程度以及巖體抗滑、抗變形性能等)具有良好的相關(guān)性?!端姽こ痰刭|(zhì)勘察規(guī)范)(GB50487—2008)壩基巖體工程地質(zhì)分類表,列出堅硬巖、中硬巖、軟質(zhì)巖等巖體特征及其相應(yīng)的巖體主要特征值??v波波速作為巖體主要的特征值,可用以評價巖體工程性質(zhì)??v波波速越大,巖土愈完整,強度愈高,抗滑、抗變形能力愈強。例如,對于堅硬巖,Vp>5000m/s,則巖體不需做專門性地基處理,屬優(yōu)良高混凝土壩地基。而Vp<2500rrds,巖體較破碎,一般不宜做高混凝土壩地基。當(dāng)壩基局部存在該類巖體時,需做專門處理。

3.結(jié)語

跨孑L法波速測試作為一種原位測試技術(shù),在巖土工程勘察及質(zhì)量檢測中均有著廣泛的應(yīng)用。