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摘要:物探检测在公路路基病害查找应用中是一种新型的检测手段,结合在某地区高速公路K184+200—600段高填土地基加固中的应用,通过物探检测验证施工的加固效果,表明其检测的可靠性、可行性和重要性。
关键词:物探检测;注浆;填土地基加固
引言:
灌浆后路基填土的整体强度得到了提高,填土的完整性、均匀性改善明显。文章结合工程实例,经过对项目的调查分析可知,从2016年8月微型注浆树根桩群桩加固填土地基施工至2018年7月结束,注浆树根桩加固区未见不均匀沉降和位移发生,地基加固的效果明显。
1.物探检测方法相关内容分析
1.1含义
物探技术——地球物理勘探技术的简称。是以目标地质体与周围介质的物性差异为前提,如电性、磁性、密度、波速、温度、放射性等,通过仪器观测自然或人工物理场的变化.确定地下地质体的空间展布范围(大小、形状、埋深等)并可测定岩土体的物性参数.达到解决地质问题的一种物理勘探技术。物探技术是当前地质工作中的一项现代化勘查技术.它是基于物理学中的力、声、光、热、电、磁与核变等理论为基础,集地质学、物理学、数学、计算机等多学科于一体的边缘性学科。根据物性差异选择正确的方法与技术进行勘查.一般都可以获得较好的效果。物探具有快速、全面、准确、省时和经济、勘探精度高等特点.是一种无损检测的方法。根据勘探目的的不同,物探可分为石油物探、固体矿物探和水工环物探(简称工程物探),地质灾害勘查中常采用的物探方法为工程物探。工程物探检测方法门类众多,其检测原理和检测仪器设备也各不相同,随着科学技术的不断进步,工程物探检测技术发展日趋成熟,新技术和新方法不断涌现,解决了大量的工程建设难题。工程物探检测方法的应用和发展成为了衡量地质勘察现代化水平的重要标志。他另外,工程物探检测方法分类:第一,电法勘察法。电法勘察法主要包括电测深法、电剖面法、高密度电法、自然电场法、充电法、激发极化法、瞬变电磁法等。第二,探地雷达法。探地雷达法主要包括剖面法、宽角法、环形法、透射法、单孔法、多剖面法等。第三,弹性波测试法。弹性波测试法主要包括单孔声波法、穿透声波法、表面声波法、地震测井法、连续地震波法等。第四,层析成像法。层析成像法主要包括声波层析成像法、地震波层析成像法、电磁波吸收系数成像法等。
1.2分类
地球物理勘探常利用的岩石物理性质有:密度、磁导率、电导率、弹性、热导率、放射性。与此相应的勘探方法有:重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、地温法勘探、核发勘探。从测量所在的空间位置和区域的不同又可以划分为:地面地球物理勘探、航空地球物理勘探、海洋地球物理勘探、钻孔地球物理勘探等。根据研究对象的不同还可划分为:金属地球物理勘探、石油地球物理勘探、煤田地球物理勘探、水文地质地球物理勘探、工程地质地球物理勘探和深部地质地球物理勘探等。重力:通过观测不同岩石引起的重力差异来了解地下地层的岩性和起伏状态的方法,称为重力勘探。油气生成于沉积盆地,应用重力勘探可以确定沉积盆地范围。磁力:通过观测不同岩石的磁性差异,来了解地下岩石情况的方法,称为磁力勘探。在沉积盆地中,往往会分布着各种磁性地质体,磁力勘探可以圈定其范围,确定其性质。电法:通过观测不同岩石的导电性差异来了解地下地层岩石情况的方法,称为电法勘探,与油气有关的沉积岩往往导电性良好(电阻率低),应用电法勘探可以寻找和确定这类地层。
此外还有地震、放射性物探等。
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2.工程概况
某地区高速公路K184+205—277段和K184+300—372段填筑路基以碎石土为主,粗粒含量约85%,黏土粒含量约15%,基础持力层为河相沉积粗砾砂混卵石层,水平层理面含淤泥夹层,路基施工前原山体坡度约33°左右,路基填筑好后65d见3条顺路不规则裂缝,65~70d裂缝开裂宽度1~5cm。
3.高速公路K184+205—277段填土地基加固前、后物探检测
第一,使用FET-PM2大地音频电磁勘探仪的检测参数。频率范围:0.1~10kHz(30频道);测量精度:±1%;分辨率:0.1uV;输入阻抗:≥100MΩ;工频:50Hz;抑制能力:>100dB;显示:320*240点阵LCD。第二,加固前视电阻率检测断面见图1。第三,加固后视电阻率检测断面见图2。第四,梧柳高速K184+205-277灌浆前检测原始数据(顺路基面布测线、点距2m、线距15m)。第五,梧柳高速K184+205-277灌浆后检测数据(顺路基面布测线、点距2m、线距15m)。
图1.加固前视电阻率检测断面:
图2.加固后视电阻率检测断面:
4.效果检查
根据本工程注浆目的及特点,注浆结束后21d做了6孔45次重Ⅱ原位试验与4条电法物探剖面对注浆效果进行检验。路基灌浆前重Ⅱ原位试验锤击数(N63.5)5~27击,平均锤击数(N63.5)10.6击;灌浆后重Ⅱ锤击数提高到22~33击,平均锤击数(N63.5)27.7击,比灌浆前锤击数增大了2.61倍。4条电法物探剖面灌浆前视电阻率电位差最大1.285,最小0.023,平均0.612;灌浆后视电阻率电位差最大8.064,最小0.423,平均4.59。各剖面视电阻率电位差基本增大都在7.17倍以上,见表2。
表2.重Ⅱ贯入试验灌浆前、后锤击数统计:
灌浆前灌浆后备注
孔号最大值最小值孔号最大值最小值增大倍数
5222513327
5419722822
5627942927
均值10.6均值27.72.61
5.公路填土地基加固施工中的注意事项
第一,注意道路形状[1]。在进行公路施工时,首先要对路堤设计的高度与宽度因素进行充分考虑,主要原因是高度和宽度会直接影响到施工处理方法的选用。比如通过换填法进行施工时,局部损坏的现象很容易出现在较宽且偏低的路堤中;而较窄且偏高的路堤下面极易被换填;而较宽且偏高的路堤会因地基产生压力的影响使深层的黏土层逐渐沉降。第二,注意道路条件。在进行公路施工时,对于低等级的公路首先要铺设路基的路面,等到完成沉降以后对路面开始正式铺设;而施工等级较高的公路,需要对平整度着重考虑,因此在公路施工过程中要确保沉降的合理性。第三,注意周围环境影响。在进行公路施工时,需要对周围噪音、地下水变化和振动地基等众多环境因素进行综合考虑。另外,某些时候施工过程还会受特殊因素的影响[2]。为了防止这种问题出现,需要对剪切变形的方法进行合理运用,如果在某种情况下不容易实施这种方法,则路堤能够通过高架构造来代替,这样能够使环境因素产生的困难得到有效克服。第四,注意道路所在地段。针对一般的地段,即使公路施工时出现某种程度的沉降,如果是均匀沉降,路面的平整度不会出现太大问题。不过有一些地段和构造物相连接,这就导致错台现象容易出现在沉降过程中,威胁到地基的稳定性和安全性。如果路基稳定性不足,桥台所承受的压力相对较大,会时常发生侧向位移的事故。因此,认真处理好构造物邻接地段的工作意义重大。
结论:
文章主要针对公路实例,对物探检测在公路填土地基加固中的研究与应用进行了详细分析,希望能给相关人士提供重要的参考价值[3]。
参考文献:
[1]张建清.工程物探检测方法技术应用及展望[J].地球物理学进展,2016(4):1867-1878.
[2]刘宝亨.铁路物探方法的现状分析[N].铁道工程学报,2018(2):40-52.
论文作者:贾雷,王晓峰
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/31
标签:物探论文; 地基论文; 电阻率论文; 层析论文; 公路论文; 地球物理论文; 路基论文; 《防护工程》2019年第5期论文;