摘要:波速检测技术的应用不仅能确定出场地土类型和场地的类别、地层厚度、软硬程度等,还能对岩土工程中的各个地质问题有效分析。将其应用到计算中,也能获取与工程相关的参数。在本文中,基于对波速检测技术的分析,结合相关案例,探讨波速检测技术在岩土工程勘察中的实际应用,保证为日后工作提供有效参考。
关键词:波速检测技术;岩土工程;勘察;应用
波速检测技术具有快速、便捷的特点,作为一种有效的勘探技术,能更为准确的获取原位地质。现如今,随着岩土工程的快速进步和发展,其建设规模也在扩大,加强对场地结构的了解发挥十分必要的作用。而在岩土工程建设中,应用波速检测技术能确保其作用的发挥,下文给出具体探究。
一、案例分析
二○一○年九月和十二月,陕西玉祥房地产开发有限公司曾委托我院对其拟建的玉祥雅典名城(一期)和(二期)分别进行了详勘阶段的岩土工程勘察。拟建场地位于杨凌示范区五湖路南侧,西邻邰城中学,东邻杨凌天然气加气站,交通便利。该工程建设分为5#楼--11#楼和地下车库,地上层数去为26层,地下两层,高度为77.15米和53.55米,地基设计等级为乙,主要结构为剪力墙,预计基础形式为筏板,基础埋置深度为-7.0米、-7.3米、-7.4米、-7.7米,基础底面平均压力为200kPa、360kPa、510kPa。5#~11#号楼以及地下车库位置发生调整且层数发生变化,建设方于二○一六年三月要求我院进行补充勘察。
二、波速检测技术
(一)面波法原理
随着近几年的不断进步和发展,测试方法发挥十分必要的作用。面波法作为一种浅层地震勘探方法,其存在的部分主要为瑞利波、拉夫波等[1]。在这两种方式下,瑞利波方法具有较强能量,其存有的振幅较大和频率较低,不仅容易对其测量,也适合识别。所以,在大多发展情况下,应用面波法中的瑞利波法十分必要。面波法也是结合激振震源的差异性来划分的,其中,分别为稳态法、瞬态法和无源法。在这三种方法比较分析中,其差异化十分明显,主要的差异是震源不同。在当前建设和发展中,岩土工程勘察工作中应用的方法为瞬态面波法,因为面波不同,在地震勘察中将形成P波和S波。经过相关的研究表明,当面波为层状介质中,拉夫波将在一定水平上产生。随着其能量的不断降低,也会形成不同的关系,因此,瑞利波的衰弱周期较长,当P波进行传播的时候,其中的层状介质也表现为不同的特点。如:为一种椭圆极化现象、椭圆的长度和地面垂直;表现为逆时针方向,将波之前的一个高度作为中心点逐渐扩散。面波勘探工作是结合测网的实际布置情况来对其测点观测,根据当前的地质勘查任务和对深度的一定要求,在每个测点获取一条频散曲线,按照曲线的速度来给予分层和计算,这样岩土工程勘察工作才能顺利实施[2]。
(二)单孔检层法原理
单孔检层法原理是在垂直钻孔中对波速进行测量,其中,波速检测技术为经常使用的方法。结合震源、钻孔中的检波器位置等来实现。其中,单孔检测方法表现为多个方法,其分别为孔中激发孔中接收法、地表接收法、孔底法等。这些方法在实际应用中的原理也是不同。地表孔中接收法是在地面上激发弹性波,并在钻孔中通过检波器来接收。其中的弹性波传播和天然地层中的岩土传播方法相同,在该方法使用下能达到地层的有效分析。当发现地面震源激发为正反向,将形成S波。如果在孔口附近表现为垂直激发,则形成P波。这两种形式是不同的,其中,S波的传播速度慢,如果其钻孔的深度增加,表现的振幅也会越大。所以,有效区分,保证在测量点布置中获取合理密度,也能按照一定顺序降低重复检测次数,保证获取的测量结果更合理、更准确[3]。
三、波速检测技术在岩土工程勘察中的应用
(一)确定场地的类型
基于对场地的划分类别,在各个种类的抗震规范和评定标准来分析,尽管这些方法存在一定差异,但是,从整体上,对场地类别的划分,主要分为单指标法和双指标法。按照《建筑抗震设计规范》来划分,使用双指标法,结合岩土工程的实际情况,分析出等效剪切波速和场地的覆盖层厚度。同时,建筑场地的类型也可以将其划分为四个类型,掌握等效剪切波速和场地的覆盖层厚度能确保工程的可靠性,如果数值在分界线附近发现,基于该方法可以判断,也能计算需要的周期[4]。
(二)分析饱和砂土与粉土的液化性
在建筑工程建设中,为了对结构抗震设计,探讨工程地基的液化问题十分必要。结合实际测量的地层问题,分析剪切波速,能对饱和软弱地层的液化可能性详细判断。其中,如果发现测量的波速在地层液化速度临界值以下,说明该地区的地层不会发生液化。但是,使用其他的方法来确定地层临界剪切波速,当前还缺乏统一标准的确定。对底层液化临界波速计算的公式很多,使用波速检测技术,不仅能达到饱和砂土、粉土液化性的判定与分析,也能为其提供辅助方法。
(三)判定地层的沉积年代
剪切波速和岩土质量、地层的沉积年代存在很大联系,如果沉积的时间比较久,其剪切波速也会比较大。相反的,如果剪切波速比较小,则说明沉积的时间短。一般情况下,可以给予地层沉积年代的有效划分和判定[5]。
四、总结
基于上述的分析和了解,将波速检测技术应用到岩土工程勘察中,能为其应用提供更为广阔的发展前景,保证价值的发挥和实现。在上述中,掌握波速检测技术的基本原理,加强其应用。特别是在岩土工程建设速度和建设规模逐渐扩大的条件下,对场地结构充分掌握发挥十分必要的作用,能为建筑工程发展提供强大保障。
参考文献:
[1] 李新剑,廖爱平,杨伟民等.浅谈波速检测技术在岩土工程勘察中的应用[J].低碳世界,2016(17):83-84.
[2] 杜思思.波速检测技术在岩土工程勘察中的实际运用分析[J].建筑工程技术与设计,2017(15):687-687.
[3] 黄弘睿.浅谈波速检测技术在岩土工程勘察中的应用[J].建材与装饰,2017(32):231-232.
[4] 谢为江.浅谈波速检测技术在岩土工程勘察中的应用[J].江西建材,2014(23):228-228.
[5] 李鹏.水-岩化学作用对岩土工程稳定性评价方法[J].铁道工程学报,2018,35(4):16-22,86.
论文作者:贾晓锋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/12
标签:波速论文; 岩土论文; 检测技术论文; 地层论文; 方法论文; 场地论文; 工程勘察论文; 《基层建设》2018年第31期论文;