摘要：随着国家经济的发展，各类工程建设项目在不断增多，工程建设前，必须要对地质情况有一个清晰的了解，地质雷达探测技术是一种典型的超宽带电磁脉冲系统，在近地表探测中，探地雷达具有兼顾探测深度和空间分辨率的优点，因而在地质探测当中有着广泛的应用。文章结合工程实例就地质雷达探测技术在填土场当中的应用展开具体分析。
关键词：地质雷达；回填土场；探测应用
地质雷达是目前国际上最先进的地球物理勘探手段之一，是一种新型的探测技术。仪器从表面发射高频率的电磁波，利用电磁波在介质内部的表面上反射波来探测裂缝的位置，精度相当高。雷达探测可以适用于不同强度岩石，不用钻孔来去验证围岩的强度，地质雷达探测的分辨率和效率都很高，在实际操作中灵活方便，现场可以得到岩石的裂缝位置图。因而在工程地质勘测当中有着广泛的应用。
一、工程概况
海南商储罐区，位于海南岛西北部洋浦工业开发区内的滨海滩涂场地上。它是利用附近莲花山开采的表层山皮土和全风化砂岩进行大面积场地回填。整个工程回填区域近2km2，平均填土厚度约7m。回填过程中要求严格控制施工质量，允许含有一定量的块石，但最大块石粒径不得大于
200mm。详勘报告揭示，表层素填土层( )主要由粘性土及中粗砂组成，松散－稍密，均匀性一般，局部含岩石碎块，块径10～20cm，属近期回填；填土层以下主要分布有中砂( )、凝灰岩( )、粉质粘土( )等地层，
土层的物理力学指标相对较好。根据罐基础设计对地基土的要求，场地采用低能级强夯预处理加CFG桩复合地基的地基处理设计方案。强夯工序完成后进入CFG桩的施工，由于填土层中含大粒径的块石，无法钻进成桩，因此，应尽快查明填土层中大粒径块石的实际分布状况及其含量。针对工程实际情况，决定采用地质雷达探测技术进行现场探测。
二、地质雷达探测方案
（一）地层物性参数
根据收集的资料和经验数据，本场地地层中的各种介质物性参数，如表1所示。
（二）仪器及采样工作参数
本次工作采用的仪器为瑞典MALA公司生产的RAMAC/GPR探地雷达，天线类型为250M屏蔽天线。探测工作参数为:天线主频率250MHz，采样长度140ns，采样频率3300kHz，点距0.5m，点数216～512，迭加次数为自动。
（三）探测测线布置
垂直地层走向即东西方向平行布置9条测线，每条测线间距10m，测点距0.5m，每条测线长度90m。
（四）物探异常的特征分析
根据雷达剖面扫描图记录显示异常特征:雷达反射波组的同相轴是判别异常区域空间位置的重要标识，当地层中有碎石层(或块石)时，反射波的同相轴呈双曲线形态；或者反射波同相轴相对错乱，波形连续性差。
三、探测成果解释
（一）工前探测试验
为使探测成果解释推断能有较高的准确性和可靠性，首先，在探测范围场地中随机布置了两条80m长的试验测线CS1和CS2。下面以试验测线CS1为例，说明成果解释和推断过程。在CSl测线水平位置18.0—24.0m范围内，时间在40ns—5Ons范围内反射能量明显弱，且图形相对错乱，波形连续性差，开挖后发现在深度2.3m左右，含块石较多；在测线上水平位置38.0—44.0m范围内，时间在15—40ns范围内反射能量强，且出现双曲线形态，图形相对错乱，波形连续性差，开挖后发现在深度0.5一1.8m，宽4.0m(水平位置40.0—44.0m)含碎、块石呈锥堆状集中；在测线上水平位置44.0—48.0m范围内，时间在35}5Ons范围内反射能量强，且出现双曲线形态，图形相对错乱，波形连续性差，开挖后发现在深度1.8m左右，含块石。在测线上水平位置为26.0一33.0m范围内反射图形异常与38.0—44.0m范围内异常形态一样，未开挖。
按照上述经验证的分析方法，可以对其它测线类推，进而推测出块石或碎石集中的具体位置及范围。
（二）成果解释和推断
经对三个罐基下的地质雷达探测，发现填土层中普遍存在大粒径块石和堆石区。下面对每个罐下的典型测线部分成果作解释和推断。
在35～85m测线范围内有5处反射异常，37.0～45.0m范围，深度2m左右，推测为块石或碎石集中区；54.0～64.0m范围，深度1.0～2.0m，推测为块石或碎石集中区；71.5～72.5m范围，深度1.5～2.0m，有块石；77.5～78.5m和83.0～85.0m范围，深度2.8m左右，有块石或块石集中；测线位置推测填土层厚度(凝灰岩顶板深度)4.2～4.8m。
102罐下8#测线在0～40m测线范围内，测线6.0～7.0m，深度1m左右，推断有块石；测线3.0～14.0m，测线20.0～31.0m区间，异常深度2.8～3.3m，为块石或碎石集中区域；测线33.0～34.0m，深度2.4m左右，推断有块石；测线位置推测填土层厚度3.8～4.2m左右，凝灰岩顶板深度4.2～4.5m。
104罐下4#测线在40～90m测线范围内，反射信号异常点有5处:41.0～43.0m，深度1m左右，推断有块石或碎石；48.0～51.0m，深度1.5m左右，推断有块石；55.0～72.0m区间，深度2.4～3.0m，为块石或碎石集中区域；78.0～82.0m，深度2.5m左右，推断有块石或碎石集中区域；74.0～76.0m，深度0.8m左右，推断有块石。测线位置推测填土层厚度3.8～4.2m左右，凝灰岩顶板深度4.2～4.5m。
（三）块石含量推测和总体评价
根据每条测线数据，将推测的块石或碎石集中区，在测线上的长度占该测线总长度的百分比，作为该条测线范围内的推测块石含量，三台罐各条测线上的推测块石含量。从三台罐的测线块石含量分布可见，在101罐区范围，1～3#测线范围内碎石集中区或零星块石在测线上的分布相对较多，占探测测线的30%左右，其余测线上块石或碎石集中区分布相对较少，推测为4m以内浅表部块石呈零星分布。在102罐区范围，1～4#测线范围内碎石集中区或块石在测线上的分布相对较少，5～9#测线范围内碎石集中区或块石分布较广，占探测测线的30%～50%左右；另外在深度分布上不均匀，在2.5～3.0m深度位置相对集中，总体上本罐区测线上块石或碎石集中区总体分布相对较多。在104罐区范围，1～5#测线范围内碎石集中区或块石在测线上的分布相对较广，占探测测线的31.1%～47.8%左右，深度分布上不均匀，在2.2～3.0m深度位置相对集中；3#测线上76.0～88.0m位置和4#测线上55.0～72.0m位置，异常性质相同，推测为块石集中区。
从每台罐9条测线上的块石含量，可推测得到相应每台罐的总体含量，分别为21%、33%和30%。
根据地质雷达成果的总体推测分析评价，设计调整了地基处理方案，在对填土层作进一步的浅层加固后，取消了原CFG桩的设计加固方案。
在海南某商储罐回填土场地，采用地质雷达技术探明了填土层中的较大粒径块石的实际位置、埋藏深度和分布范围，并根据探测结果推算出了其具体含量，为快速现场处理和设计方案修改决策提供了参考依据。
参考文献
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论文作者:路之达,杜春庆
论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期
论文发表时间:2017/7/24
标签：深度论文; 范围内论文; 碎石论文; 线上论文; 位置论文; 地质论文; 土层论文; 《基层建设》2017年第9期论文;