超声波检测法在岩溶地区桩基下岩石完整的应用

1、series No. 109Jun.2005总第109期2005年第6期西部探矿工程WEST CHINA EXPLORATION EN GIN EERING:TU459*. 3:B:1004 5716 (2005) 06 -f)021 -f)2彭登峰（中铁大桥勘测设计院有限公司湖北武汉430050）:利用超声浪检測法检测闿溶地区桩基下岩溶发育情况以减少勘寮的工作鱼及缩短勘寮周期同时握髙勘寮精 度。:題声浪检测法:岩溶:枇基series No. 109Jun.2005series No. 109Jun.2005碳酸岩地区基岩溶蚀的类型是多种多样的平面及空间分 布无规律.对于工程的行业来说是极其有

2、害的。随看社会的进 步和经济的发展需要在碳酸害地区进行的工程项目越来越多. 因此需要了解构筑物基础下岩溶战育的空间分布规模等以确H v/ji + y + z =:诣 meHT = ±lyXmcH10cH廖求最大值时令牙=0Tz = H； 7 2cH（m+ l）v2估算无支撑垂直切面的安全高度（即土的自立髙度）时.令T=0 当没有埴时,m = 0,保构筑物的安全特别是碳酸盐岩作为桥染基础时依擴公路工 程地质勘寮規范（J TJ0M98）要求.岩溶地区详勘阶段应逐桩 帖孔碳酸岩地区基岩由于裂隙发育、岩溶发育爭原因造成勘寮 周期长.费用大采用超声波检测基础下的岩石的岩溶发育在 过多次工程的实

3、践和总结.作者有以下几点体会：（1）深攬法（湿式）不但可以在含水量较低的黄土晏中使用. 也可以用干砂类地层中.但深度应10mo（2）裸搅法形成的水泥土固结体与周圉地屡结合紧密.对地 层结构扰动小.砂类土层搅拌体强度高有利于茎坑开挖过程坑 壁的稳定在掛土固砂设计时其效果明显优于钢板桩。深搅桩的价格只相当于土钉境的1/31/2 相当髙压旋 喷桩的1/ 51/4 具有无法比拟的价格优势0湿式深搅桩由干是初次在砂类地层中使用深搅效果爱到地 下水位、水流动态、砂土的颗分组成等多神囚索的影响.本工程深 度小于10m.且试验数重有限仍有许多问越有待今右进一步试 验研究。series No. 109Jun.2

4、005series No. 109Jun.2005series No. 109Jun.2005本工程场地的地戻平均值黄土 c = 32.y =18, Hz = 7m .即 管沟开挖深度V7m时管沟边坡是安全的。深搅桩的主要作用是 挡砂.考虑到施工过程路面车辆通行的动栽作用施工周期较长o 为确保施工安全.左桩顶以下2m处每隔3m设一水平支撑。6由于工程场地地瞑含水童较低故采用湿式深厦搅拌工艺0 黄土层中水灰比0. 5 .粉细砂、中砂层水灰比0. 60. 7 .二次宣 搅。管沟南侧由于受地面绿化树的影响深搅机械无法就位改 用髙压说喷注浆工艺代替。魂工结束后15d.管沟进行开挖深度7m效果良好。经观

5、 测.搅桦桩形状规则桩体均匀良好.桩排式连续嵋平直光滑桩 间无漏砂现象挡砂效果明显管沟开挖工程得以顺利进行。7深层搅拌法具有原材料来源广泛、没有污染、操作倚便、快速 有效、价格低廉爭优点。在基坑支护防渗工程中具有广泛的应用 前最不但可以应用于软土地层中.在砂类土中也可以应用。经 HI建筑地荃处理技术规范(JQ 79-9IHS).中国计划出版社.2000. 121羞尔德古徳胡斯侏本里土力学1.同济大学出版社986. 131莆熙幣高屍建筑地下结构及莖坑支护'11宇航出版社994.The Construction Technology of Continuous Wall with Stir

6、ring Pilesin Ri)w l«d for Fhgincering of Deep Foundation Ht SupportHUANG Xuan-ming . SHAO Dong-mei(Xi9 an Branch. CCKI. Xian 710054. China)Abstract:The design scheme and construction method of continuous wall with curtain stirring piles in the drainage pipeline engineering of Xfan are introduce

7、d The support difficulties of in sund stratum arc solved successively by using continuous wall wilh stirring piles in row. 1( provides some reference instances for siniilar engineeringKey Mords continuous wall with stirring; piles in row : foundation pit supportseries No. 109Jun.2005series No. 109Ju

8、n.2005© 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co. Lid. All rights reserxed.Jun.2005No. 622西部探矿工程Jun.2005No. 622Jun.2005No. 622实际测试工作中取得了较好的效果01将碳酸盐岩视为均质体.广义浪阻抗为Z（Z=pCA）.给岩石 一激振力岩石将产生一应力波沿看吿石本身由上而下的传播, 在传播过程中如遇到波阻抗差异的界面（溶洞、大的溶晾等）时. 将会产生反射.设应力浪从介质1（阻抗为乙）进入介质11（阻抗 为ZJ时产生的速度反射波Vr和速度透射波Vi 由下式决定：7

9、7.V3唸式中:V 一射波。显然.乙 乙缺陷位置根据反射浪的旅疔时I'.由下式确 定：L' = V M2波速的计算:假设已知闿石深度为L .溶洞顶埋深的反射旅 疔时间为t.则岩石内的平均纵波速度为：V = 2L/l減吸收衰减有关。3广西柳州双冲大桥南北引桥由干详勘工作重偏少、两岸居尺 厂矿拆迁尊无法保证逐桩帖孔两岸引桥岩埋探浅桩基施工多 采用人工挖孔桩因此采用超声波检測法检测基础闿石岩溶发育 极其有效。由超声渡检测法检测的结果经钻孔验证来看准确率 达到95%.图1为未见岩溶检测的曲线图.图2为见有出溶检測的曲线 图。如DZN8*桩.图I为实測正常衰減曲线由后续帖孔资料正 式.桩

10、尖闿石完整裂隙不甚皱育。图2为异常衰减曲线从补充 钻孔资料与4.9m育一洞高为2.5m的溶洞。Jun.2005No. 622Jun.2005No. 622信号采样频率大小与检测精度有关.采样频率越高、采样时 间间隔越小越能准确判断缺陷位置但采样时间间隔太小抗高 闻干扰能力较差。在选择采样时间间隔的同时要保证有足第的 总采単时间。2.2采用高频截止频率为20000Hz .纵滾速度为5000m/ s .则能 检測深 5m处的決陷现场測试中可知.在5m以下岩石内存在 较严重溶蚀其测试曲线通常严重畸变无法检测桩下部岩石的 完整性应采取开挖处理后方能检测。2.3室内数据处理与分析是检测工作的一个重耍环节

11、在检测过 程中由于测试现场环壇差.工业噪音等影响有时得到的现场测 试信号并不县直观倚单明了反映溶蚀的信号.左这种惜况下有 必要进行数据处理.主要处理为：憂漂处理。如果曲线存在直流分重首先把直流偏移重消谱分析。进疔快速富里叶变换.分析信号的主要频率成 份分布状态确认有用和无用的频率成份：宇滤波。通过频谱分析后用数宇滤液的方法滤去无用Jun.2005No. 622的成份而突出有用信号:捲数放大。曲线后部不很明显为了突出后部的信号才做 此处理。通常惜况下在检测过程中尽可能地提高信嗓比压制 干扰信号。因为信号放大处理使得有用信号和干扰信号同时放 大。2.4从目前情况看.溶蚀程度要做到定重分析满足施工及设计的 要求。我们知道反映反射滾程度的主妥因索决定于界面的浪阻 抗差异通常用反射玉数来表示由測试曲线得到反射浪的振幅 与初始振幅之比林为视反射系数其大小与溶蚀程度、能流密度、2 DZN24*在模型试验的基础上利用液形的变化判断闿石岩溶发育情 况取得了校好的效果.这种检测方法的卖质見一种对比方法. 各种检測条件不变则异常反映了岩石溶洞发育情况。在试验工作中考虑应用超声波检测法