桩位岩溶探测新技术管波探测法

管波探测法XX省地质物探工程勘察院XXXX年XX月目录第一章、简介第二章、方法的用途、使用依据及可靠性一、用途二、使用依据三、可靠性第三章、方法的优势第四章、管波探测法探测原理一、管波的激发、传播机理二、管波的探测原理三、管波探测法的探测装置四、管波探测法的探测流程简介管波探测法是在钻孔中利用“管波”作为探测物理场，探测孔旁一定范围内的溶洞、溶蚀裂隙、软弱夹层等不良地质体的具有自主知识产权的最新孔中物探方法，是“中国创造”的物探方法。我管波探测看法耕由僻x馋x捞在长期的叙工程实践董中发明，胡于箩x尿x避年题获得国家肥发明专利使，总x荷x槽年彻被家X涨X帝省建设厅细列莲入汇“帽X嗽X刮省建设行神业科技成概果推广项累目持”泪。弃“问管波探测慰法应用研扶究油”升项目呼获想200涛4唐年携度仔X扰X进省地质勘冒查局地质稿科学研究疮基金资助何（资助金泉额人民币卵六十万元腐），咽项目开展裙了津管波探测却的理论、搅管波对不或良地质体焦的探测有虾效性、有诉效探测半威径和技术料方法的菠研究往。跳x仿x意年虽4罩月斤7漂日，项目胶通过了由笑X迟X任省地质勘公查局组织斑，虫有胁x锄x腥地质调查阁局脊、岁x晒x伍市水电物欧探研究所酬、萌x沟x由大学君、种X余X蜜省水利水己电科学研迈究院赞、旺X槐X趋省地质勘泻查局参加森的评审专邪家组评审屈验收。浊应用研究疲项目守获炊x模x双年居度矛X薪X统省地质勘炊查局地质容科技成果渣一等奖，味获克x厅x宰年度遥X宰X问省科技成岩果二等奖仿。拨X顾X双省建设行臂业科技成柄果推广项投目证书射X番X燥省科技成链果二等奖起奖状宪X朗X桶省地质科页学技术成相果奖证书课第二章、职方法的用瘦途、使用稿依据及可倍靠性一、用途锹阳独集这些地区银进行工程奸项目的建宵设，盏弓岩面埋深钓较浅，土尾层较软弱柏，并且存笔在土洞等拳不良地质御现象，常悲采用嵌岩晕桩的基础舟形式。贷嵌岩桩桩梳端的承载似力大，对将持力岩层羊的完整性材要求高，岔特别是采坊用单桩单炒柱基础时誉，更是如留此。烫灰岩地区伏，岩溶发虎育，存在剧溶洞、溶项蚀裂隙、陡软弱夹层丽等不良地相质体。为喇保证嵌岩院桩持力层赤的完整性枪，在施工截阶段，常谷采用一桩屋一孔的超呜前钻探方斧式进行勘零察。实践轰证明，采垂用这种方翻式进行嵌舍岩桩桩位办勘察，基皆本查清了偶持力层的辞完整性。拘近年来，叔随着我国胳技术的进阁步、经济片的发展、反综合国力辆的增强，肯工程项目住的建设规焦模越来越唤大，要求效嵌岩桩的阀设计承载议力较大，轮桩径普遍累采康用拒1.帖2牵～编2.4妄m莫。近年来肿，在灰岩冰地区，在砖基桩抽芯虑检验时，煤常发现持辈力层存在愿规模较大赞的溶洞等影安全隐患纹，并发生篇多起由于宽地基不稳格造成的建舟筑物下沉洪甚至倒塌搭事故。大莲量工程实帽例表明，骑采用一桩荐一孔勘察臣，难以探脊明桩位范绒围内的岩苗溶发育情慧况，依然近存在桩基棉半边嵌岩局、持力层水中存在溶屈洞的风险牙和隐患。疏对岩溶发避育复杂地旗区的大直喇径桩，工忆程勘察中锄，渐渐采徐用了一桩很多孔的超奶前钻探方铜式进行勘撤察，以此旱期待查明防持力层的携完整性，方力求秩排除由于秋桩基不稳内致使的安员全隐患惑。晴管波探测肌法的作用险在于：管船波探测法溜可完全查圣清灰岩地公区基桩持拾力援层的完整召性，确保危建筑物的脖安全和稳钢定性痛。用途在凯于：封用颤“谷一桩一肾孔每+涂管续波探燃测笼”旺取年代韵“液一桩多熟孔鹊”劳的桩位勘屠察方式，浩前者比后肃者省钱，险工期和安异全更有保城障。图1、管波探测法探测范围撤图墓1总可很好地寿说明管波颜探测法的鹅用途。在仿灰岩中存胶在形态复吼杂的溶洞葱，如图中戚左侧所示帝。仅根据另钻孔资料台（钻孔布株置在桩位稳中心，见瘦图中的钻悉孔柱状图曾），设计士基桩桩端容高程，则腰持力层存霸在溶洞。怪并且，在棚基桩抽芯雄检测时，乱溶洞很可剪能不被揭赵露。如根育据管波探者测法的解夏释成果（撒见图右）注，抽设计基桩秋桩端高程猜，则持力挖层稳定。图1、管波探测法探测范围毁管波探测耻法在桩位腊中心的一指个勘察钻耽孔中进行稀探测，即吸可探明桩宪位范围内腿的岩溶、屈软弱夹层拘及裂隙带红的发育和碧分布情况帽，并评价急嵌岩桩基世桩持力层或的完整性费，予为桩基设凡计提供直台接依据，留并指导施悔工。应用激管波成果鹊，线可以杜绝灿桩基半边失嵌岩、桩剑底持力层搂存在溶洞香等安全隐校患。演管波探测躺法锡有效探测甘半径大低于渠1.鞋0悉米，可菠分辨大煤于竖0.秤3载米的孔旁坚洞穴，对案洞穴的定巧位误差小想于汇0.兵3朱米，具有资非常高的粥垂向探测均精度。特丑别适合于胖灰岩地区占大口径嵌嫩岩桩的桩毕位勘察。肆二、使用显依据份1祥、以下是编摘自《岩辛土工程勘仇察规范》缴（去GB50镜021-淡200叶1伏）的部分性条文：设1绞）支“公当采用基宇岩作为桩赶的持力层校时，应查危明基岩的探岩性、构坦造、岩面植变化、风慧化程度，谦确定其坚改硬程度、全完整程度障和基本质乱量登记，冰判定有无挎洞穴、临答空面、破阶碎岩体或讲软弱岩伤层筹”稳（器P4摩4盯，嫁4.9.嗓1馋条给之投2趣，强制性逮条文）。立2胡）颤“绩拟建工程顾或其附近汉存在对工晕程安全有企影响的岩输溶时，应棚进行岩溶格勘尽察杏”挂（签P5杜2比，兄5.1.忆1胆条，强制仇性条文）践。裁3刻）嚷“监岩溶勘察墓宜采用工遣程地质测惑绘和调查庙、物探、浪钻探等多康种手段结论合的方式食进行，并葡应符合下迎列要求：托．．．．膏．．换4诊解施工勘察说应针对某够一地段或趁尚待查明梯的专门问望题进行补捞充勘察。彻当采用大荣直径嵌岩央桩时，尚潜应进行专定门的桩基忌勘察滚。痕”索（崇P5泄2宗，旗5.1.歇2创条）。淡４吼）昌“谋施工勘察算工作量应忠根据岩溶壶地基设计亩和施工要损求布置。红．．．．万．．。对常大直径嵌何岩桩，勘匹察点应逐殊桩布置，弦勘探深度虚应不小于妹（桩）底来面以下桩织径忧的搁3军倍并不小绞于梅5气米，当相孔邻桩底的简基岩起伏刷较大时应激适当加深冤。府”竖（厨P5蹈3柜，味5.1.酒6缸条）。踪2兽、馒200蕉7双年析，概X恩X斯省建设厅浓将管波探纤测法列亏入袭“胖X彼X匹省建设行立业科技成层果推广项乡目焰”发。趁三、可靠逆性晃管波探测争法经过了厅工程实测漏、模型试寿验察、奶钻探验证袭、基桩施驱工验证和虫基桩抽芯沿验证等诸耍多方法的狐验证。无工程实测铲和模型试娱验跑重复对比袖观测结果喂表明，管虚波绒探测姿资料重现址性好京，异常的鸭地质解释芝识别标志抛明显。样模型试验雁结果表明脉，孟有洞则有黑管波异常楼。哥实测结果智的钻探验可证结果表稠明，异常萍的地质解渴释与实际脆地质情况未一致。辣基桩施工矛情况和抽身芯检验结姐果表明，情管波探测监法探测结嚼果准确可办靠。崭经过验证尖和确认，狭x嫌x良市南海区唇道路建设洋管理处等栗业主单位励已经在招艰标文件中葵明确要求列对灰岩地困区的所有预桥梁、立顿交的桩位削勘察孔，氧必须采用跑管波探测配法作为辅击助勘察手潮段，以查玻明桩位范逆围内的岩浑溶发育情到况。黑1站、模型试薪验厅管波探测赵法应用研唐究项目送选择在较脱完整的花慨岗岩中建狮立充水洞会穴模型，贡模拟灰岩蜡中的溶洞或，使探测在的岩体条畏件具有唯怖一性。洞史穴模型建冈立前、后长的管波测霸试表明，值孔旁一定些距离无洞燃则无管波像异常，有南洞则有管膀波异常，辟表明管波某探测方法吨对探测孔丹旁洞穴有去效。嚼2欲、工程实贫例匆管波探测腊法估自陡200洲3薯年底发明简以来，某至解200捷7拔年底，累喜计已经在团国内完成声约四千个绒桩位的探猫测，实施棚的工程主届要有：偿管波探测狼法完成的耽主要工程被一览表守序号抹工程名称抹委托单位惊工作量（岗桩位）拢工程进展预1搞广清高速搁公路与环督城高速公参路连接线回工程伯X侍X均省公路勘羽察规划设跳计院网51览竣工通车愧一年多考2挨x仗x巷市和顺至粘北滘公路才主干线工痕程蓄DS1佛7第标段和顺慕南立交桥周工程球上海市政扇工程设计煎研究院监188惠竣工通车融3菜x云x岔市狮山至功和顺公路扒主干线工洁程桂和互缩通立交、鹅里和互通狗立交工程垒天津市市杨政工程设喂计研究院雁96葛竣工通车茅4校x倦x闻市和顺至抚北滘公路靠主干线工尽程辜DS1凝3泥、陷DS1档5腥、穗DS1晓6单、蛙DS1栽7屯标段隔X顶X唇省叛x历x绪市路桥工沟程总公司按480坚竣工通车合5宴x充x堤市三水二膏桥置X匆X赖省公路勘县察规划设纹计院导30污竣工通车擦6床x咽x末市南海区龙江厦立交汽至东西二生线段加宽寺改造工程肚雅瑶桥、花大冲桥工信程妖x卫x信市南海区融道路建设租管理处剑280界桩基工程衡已完工娇7刻x陕x部市和顺棠召溪至料美用公路主干橡线勘察第点HLK-拔0严1福～递0得3深合同段工肉程竖x我x喂市南海区伸道路建设际管理处杨250绕8漆x评x任市轨道交戒通五号线伟滘口～大涂坦沙石灰探岩分布范壮围高架桥版工程离x卷x刑市地下铁固道总公司少188葡桩基工程励已完工挽9江x高x知市轨道交懂通六号线老浔峰岗～集河沙石灰博岩分布范腾围高架桥购工程待x弹x收市地下铁捐道总公司呜251胆10乓x丰x情市南海区耀广佛公路中至沙涌公盐路改造工葡程广佛高颤速分离式助立交旱X蹲X盗省公路勘义察规划设各计院棕82击桩基工程购已完工骂11呜广西玉林清凯旋世纪耐广场（耻2微1报层）刃广西玉林抽凯旋世纪寿广场懂144浆12驻桂林市平津山环卫工篇人廉租房乘桂林市市训政局伏30羞13龄云（浮）债至梧（州莫）高速公淹路第袍4我标段必广东云梧旁高速公路秤筹建处例2极78郑桩基工程京已完工形14董云（浮）膜至梧（州呢）高速公库路第系5在标段凯广东云梧逆高速公路岗筹建处犁50葱桩基工程膨已完工迅1肤5商云（浮）净至梧（州尼）高速公毕路第田9采～颂1荷1准标段距广东云梧角高速公路瓶筹建处摸369尘桩基工程鸟施工中播1醒6普佛山中海限金沙湾高捞层住宅小徒区液中海地产舌发展有限低公司排435饰1径7忌广贺高速脖贺州段愤广贺高速晕贺州段筹尤建处罚280口1房8册辽宁大连伯保税区大纹窑湾疏港糟高速公路圆港区段特逆大桥丘大连市保皱税区规划恢土地管理痕局坊116年1舞9旺惠州念山趁至深圳白狐沙沿海高肤速公路败惠州惠深嘱岩海公路坛有限公司凭15泪3恨、探测结溪果的工程速验证其上述工程兴中，云梧养高速公附路钉4换标段（倡共航27柴8献桩位）为么人工挖孔沉桩，其余所工程为冲售孔桩。肆上述工程牙中，基桩谅工程完工历后，质检昏部门采用孤低应变反堡射波法和马钻芯善法对基桩阵进行检测睁，其中钻购芯法抽检同比例做为膀10倒%爸。基桩检器测从未发许现桩底及碗持力层存舰在溶洞、悠溶蚀裂隙抵、软弱夹坚层或半边开嵌岩等缺岩陷。芽根据收集祸到的基桩鲜施工记录径、基桩的井抽芯检验押报告及委始托方的用绣户意见来苏看，管波奖探测法对败岩溶的探碑测准确可牢靠，深度盐误差镰在颠0.3誉m佳以内。委很托单位均昨认为管波尺探测法是鉴一种很有告效的探测思手段，可嗓查明灰岩敲地区嵌岩变桩桩位范障围内岩溶浅的发育和炸分布情况恼，为桩基慕的设计和闭施工提供近可靠的地虹质依据。特根据管波攻探测成果构确定的理缝想桩端高即程，可避震免桩端持诉力层存在黎溶洞或半齿边嵌岩的伸风险。亩4汉、探测结料果的钻孔敲验证饮1)x考x戴市狮和公数路工程押200夹4接年趣8咳月，美受樱x封x此市市政设诞计研究院株的委托，痰对设x初x龄市狮山至穗和顺公路山主干线工瓜程桂和里闸和互通立阔交进行场了羞9侮6垦个桩位的促管波探测撇工作，并平对其中界ZK-Y脖29灵和无ZK-Y昼34现二个桩位融的管波探障测成果进借行了钻探里验证。桩驼位钻探、浓管波探测暑及钻探验界证结果如来图仗1匆、辜图融2冬所示。粥ZK-Y顺29舟桩位拉钻孔资料咏表明，微楚风化基岩险（灰岩）限面高程既为类-17沈.休28唤m熟，以下无录溶洞，为落完整基岩乘。液进行管波利探测后，陕管波探测拴法解释在变-17.烧6皮0拾～监-19.杜74冒m兴高程段为妈岩溶发育畜段，私-19.桌74告m姥以下才是茂完整基岩嘱段。植ZK-Y称34土桩位斯钻孔资料亭表明，微疮风化基岩美（灰岩）己面高程峰为说-33刚.撑36刑m医，以下无秆溶洞，为裳完整基岩续。酒进行管波母探测后，潜管波探测项法解释在涛-速32缠.刘8略0狗～线－疫33仁.协5忌m垃高程段为梯岩溶发育艇段，虎－诞33与.丛5花0猛以下为完泳整基岩段愉。餐为了验证辟管波探测炕法的有效许性，分别鄙在殿ZK-Y待29经和桂ZK-Y岂34欣孔四周各恐布置四个桥钻探验证懒孔（共八修个），钻县探验证孔赵均距离原记管波测试维孔燕0.7m忙，以验证估：=1\*GB3逗①繁管波探测债法解释的潮岩溶发育细段是否存切在；=2\*GB3胀②视解释的完块整基岩段躺是否完整咸。兼在址ZK-Y斗29景探测孔的祥四个验证竹孔（编号甚为示ZK-Y党29宾－堤1恨～尤ZK-Y宏29钟－摆4柜）中，财ZK-Y灿29殖－逮3须在高扶程吹-18.肝5成5河～磁-19.沃66略m父发现一处躁溶洞，四当个验证孔皱的基岩面吵高程分别按为程-17.夜7构3煤、烘-20.蜜0序2圈、纯-17.逢5采3世、竭-16.穿93炭m后，除智ZK-Y锣29核－数3宾外，其余碍孔基岩面访以下岩石与完整，文ZK-Y犯29万－罪3侦孔在高旧程危-19.泼66鸣m录以下岩石郊完整。从惩ZK-Y诞29令－恳2雨孔基岩面郑以上存在睡大台于厚2劣m柿的卵砾石女溶洞充填穷物分析，逗ZK-Y诞29平桩位钻孔表旁存在一介开口型溶铅洞，其高雾程远为贡-17.弹7蹦3坦～判-20.排02桥m孟，高印程送-20.总02飘m渡以下岩石右完整。这格与管波探辞测法解释收的高脑程很-17.洪6灭～泻-19.维74介m房为岩溶发忧育段，高绝程嘱-19.追74妥m漆以下为完躲整基岩段侦吻合，高极程误差小酱于与0.3雕m雷。托在将ZK-Y位3嗓4饶探测孔的键四个验证街孔（编号技为管ZK-Y赔3默4明－便1乱～努ZK-Y句3缎4命－振4谁）中，迈ZK-Y稍3永4绕－辈2贿在高娇程吼-27.躲6僚0惨～绿-33.斑55传m鼠发现一处虚溶洞，四诸个验证孔据的基岩面彼高程分别急为扔-32.晚8逆5罗、搭-26.粘7励0狼、炒-32.椅0段5谨、浴-31.登70汽m个，除扮ZK-Y鼻3蚕4痰－庙2傻外，其余遭孔基岩面南以下岩石舟完整，兽ZK-Y犯3痕4鼠－累2罪孔在高奇程汽-33.扭55哀m限以下岩石御完整。分拨析这四个钢验证孔的易地质资料俗，我们认樱为迈ZK-Y锅3斧4遭－叙2楚孔在高腰程握-26.沸7语0互～袖-27.竟6桃0百的灰岩为斩一残留岩萝块钉或外“族鹰档嘴突”辱，蛾ZK-Y禽3延4崖桩位钻孔庄旁存在一棵开口型溶脆洞，其高盼程党为结-32.有8眨5凤～帽-33.蒜55壤m导，高是程竖-33.吼55竖m志以下岩石记完整。这乳与管波探芬测法解释啊的高唉程踏-32.稻8踏0办～央-33.租5蓝m州为岩溶发欺育段，高泉程引-33.帖50园m容以下为完尸整基岩段利吻合，高欺程误差小寺于筐0.1族m醉。新通过验证捞孔揭露的朱地质情况腰，可得到只如下结论臣：愧（嚷1凳）管波解刻释的完整顽基岩段在第全部验证帐孔中均是巡完整的，聪管波解释脑的完整基北岩段是可岂信的；他（弱2驶）管波解绢释的岩溶于发育段的播确存在，硬管波探测泪法的确可宽探测到测狼试孔外一夜定范围内匪的岩溶。羽图这1苍、继ZK-Y株2勺9基钻孔的管顾波探测成诉果及其验誓证滴图该2畜、运ZK-Y陡3博4沿钻孔的管赖波探测成刘果及其验乔证寺2)x梅x什地铁五号奖线工程血受箭x谊x啄市地下铁并道总公司惹委毯托只,绣在详勘阶娱段见对错x取x咱地铁五号液线滘口至陷大坦沙区罢间灰岩分四布段进行妄管波探测触。为了验幕证管波探侍测成果，拌业主委揉托珍x鞠x铲市地下铁夫道设计院换对嫌W8恨D阴、显D6晌D睛、挽D6痒A夕、瓦D4雅A府等刃4魔个桩位的量管波探测荡成果进行连了钻探验购证。验证柔时，在每揭个桩的桩近周各布四筝个孔进行勇钻探取芯区，验证孔悔距桩中心碧约见1.5恰m炎，偿图赤3匪为其巡中兰W8预D览桩的验证看情况。撒x铅x待市地下铁伏道设计院爹在验证报点告中总继结帽4所个桩屡共婆1基6缝个钻探孔也的验证情羡况，出具灯的验证意驱见如下：鞋（座1蠢）管波探擦测法发现梯了钻孔旁节侧的岩溶虏、溶蚀裂啄隙，其探陡测范围远弄大于钻探岭口径，弥头补了钻猪探喂“精一孔之扰见选”芦的不足，酬适用于灰份岩分布区逐嵌岩桩桩免位的勘察昏，特别是普大型的重办点工程项沾目；喇（钳2该）管波探穴测法解释都的石“耽完整基岩碧段染”阵内，钻探继验证证明肉绝对正确祥，地质解原释见的斯“厌岩溶发育牺段尿”励，钻探验杀证证明大妖部分正舞确匀,纪个别存在昂着程度上旧的误差；蚕（亦3害）根据管赔波探测成饼果确定的拆理想桩端寄高程，可道避免桩端灭持力层存唯在溶洞或跨半边嵌岩秀的风险。遭图教3发、地铁五饺号细线杠W8秋D参桩位管波统探测成果趋的钻探验辟证情况厚第三章、硬方法的优女势榆在石灰岩占场地进行犁勘察，夫局济配。岩溶发岩育在宏观摧上具有规脉律性，但拔在桩位范胶围的局部包区域，岩椒溶形态、大延伸及分季布缺乏规脸律。摇目前，一剂般工程通串常采用规诱范强制规绒定的一桩丰一孔的方独法进行桩橡位勘察。木根据一桩垂一孔资料汽设计桩端萍高程，在蝶抽芯检验捎时，往往捷会发现桩斥基部分嵌繁岩、桩底盟持力层中甲溶洞发育旅等等安全弓隐患。一师旦发现，脆将耗费大胳量的资金信及时间进秒行补强。校部分工程渴采用成本休高、工期哀长的一桩孤多孔超前艇钻探方式牛进行桩位蛙勘察，虽注然可降低膀上述风险蝴，但是不寒能完全避妈免。骡为了查明老岩溶发育赌情况，筛汪杜金醉遮工程物探裤可划分为素地面物探绵和孔中物耀探。地面腐物探可查串明场地土煎洞和岩溶炎发育的宏画观规律，就但由于受把其精度及剖准确性的劫限制，难常以满足桩鸣位勘察的果要求。闹孔中物探扛也可分为您跨孔法和睛单孔法。唇现时的跨闯孔物探方豪法主要有玉跨弃孔获C盈T宣层析成像层（如弹性哭波散C耕T适、电磁膨波尝C午T怖、电阻壤率累C凳T遇等）。由将于跨孔法载需要邻近专钻孔的配群合，勘察茄成本高、抹工期长，回不常用于柴桩位勘察垮中。跨孔洞法的探测机范围为钻壮孔之间的浊切面，无悼测线穿过畜的区域是穷探测的盲耽区。座现时的单仪孔物探方属法主要有饭弹性波测役井（约如说P殖S番测井、声永波测井）宜、放射性竖测井（趋如训γ曾测井储、凡γ预–塑γ茎测井、中杀子测井和梯能谱测井养等）、电炮测井（如赛电阻率测话井等）、奖孔中电视解、电磁测荒井（如孔计中雷达）鉴。除孔中摇雷达外，顿其他单孔配物探方法志的作用主舞要是获取舞孔壁岩土肿的物理参白数、辅助裕钻探进行凤地质分析章。孔中雷烈达可探测计到孔旁目毕的体的分鲜布情况，虎但由于采租集得到的仁雷搜达图像中危包含较多乱与目的物后无关的反撞射（假异怖常），容蓬易导致错卫误的地质喜解释结果窄，且孔中明雷达设备乏的价格昂眠贵，依赖送进口，难宗以大量用后于桩位勘盈察中。栽管波探测塑法的发明洪很好地弥牺补了上述赢各方法的遮不足之处乐，非常适吊用于桩位担岩溶、软台弱夹层的贪勘察。管纲波探测法虏具有以下腊特点：=1\*GB3根①燃管波具有奔能量强、办衰减慢、终传播速度教与扇孔旁围岩年切剪波速纷度密切相奇关等特点案，由孔旁李岩溶、软续弱夹层及项裂隙带引地起的管波舒异常易于圣识别，异乎常的地质讨解释具有佩唯一性，怪勘察成果撕可靠性高做；=2\*GB3骂②渴探测孔旁夕洞穴大小授的分辨能俗力强，垂廉向探测精穷度高；=3\*GB3魂③但对勘察仪普器设备的抗技术要求舞低，勘察耻设备投资销少；=4\*GB3音④嚼施工工期望短，成本源低；润以下为管键波探测法射与其它桩督位勘察方芹法之间的亏对比：陕方法锤需要雪钻孔数雀勘察婆费用受勘察印工期略优势斤缺陷奏一桩一孔抖1春低他短垂工期短、秘费用低乐无法探明其孔旁（桩劲位）岩溶纹、桩侧临踪空面盘一桩多孔音3~5烫较高咸较长氧“沉眼见为斜实立”狼，可探明勾基桩范围迷内的溶洞航、溶蚀裂男隙、软弱低层等地质摧情况，可刺评价基桩来持力层的胡完整性配难于探明粪桩侧临空病面。工期甜长、费用急高拜跨露孔浩CT允3~5揪高元长胆可详细探男明桩位、连桩侧岩溶声、基岩面谨起伏、临涝空面等地含质情况，脂可评价基慎桩持力层币的完整性毯，精度高挤工期长、关费用高、仇存在盲区晶孔中雷达毯1梢较低受较短晴可调查桩雀位的不良调地质体，旅工期较短贸、费用较要低约地质解释茶结果多解像性强、可起靠性低，齐不适宜评艘价基桩持威力层的完大整性，不敲能分析不解良地质体查平面上的笔方位煤管波探测得法椒1辩较低阳较短估可探明基晓桩范围内讨的溶洞、阻溶蚀裂隙谢、软弱层赏等地质情乳况，可评故价基桩持剧力层的完万整性。工岸期较短、勿费用较低侮、精度高葡不能探明坟基桩范围颠外的不良隐地质体、程临空面，门不能分析记溶洞距探画测孔的距此离及平面爬上的方位拘第四章、朝管波探测棚法探测原喉理溉一、管波处的激发、稳传播机理符根据弹性密波理论，卖在弹性介恒质中传播奏的振动，趟按传播空搭间可分为改体波和界乌面波。体饼波在无限赵空间中传纯播，包括问纵波（压饿缩波）和旅横波（剪蹈切波）。汇界面波在注波阻抗界贿面附近传哗播，包括托瑞利波、典斯通莱波章、勒夫波块等。损当相互接垮触的两种丽介质一种桐是流体另之一种是固诚体时，流速体的振动压会在两种衬介质的分猜界面及其溪附近产生瓜沿界面传耀播的界面禾波，称做虽广义的瑞罩利波乓（为R芽ayle锤igh谣wave夕s谈）。乔在液体填朴充的孔内还及孔壁上暮，广义的斗瑞利波沿匆孔的轴向君传播，称绞作管波（敌Tube士wav盗es昏）。常见谅的管波有碧两种类型猪，一种是槐斯通莱波史（适Ston壤eley右wav邮es荷），沿孔惑壁传播，挑并在围岩育中呈指数补衰减；另腹外一种是纷准瑞利波若（又称为练伪瑞利波筹），它是摄一种导波舅，大部分畅能量集中念在流体内豪，在围岩西中也呈指互数衰减。护这两种波华都有波散税特性，相除速度随频庆率的不同筋而变化。血在横波波违速高于流辟体纵波波档速的介质酬（高速介趁质）中，尚斯通莱波商有轻微的咬波散现象册。在低频叮端，斯通举莱波的相允速度和群和速度都接撞近孔内流冻体的纵波何波速尼的圣0裂.9堡倍。在高溪频端，斯眠通莱波的换波速趋于秒围岩中的较横波速度胶。准瑞利毒波具有明劳显的波散蚂特性，并伞有一个最择低频率，吉低于该频隙率的准瑞筒利波不存转在，在该埋频率处其岁速度等于肃围岩的横挣波速坟度堂V窑sr贴。在充填膏液体的硬跟质岩石钻前孔中，这绳个最低频览率约为荒10kH剖z懒。因而准锡瑞利波具灵有低截特宰性。在高磨频端，准怠瑞利波的虾波速趋于痒围岩中的沃横波速度找。历孔中流体您的任何振毯动，几乎造都能产生萄管波（斯姨通莱波及玻是准瑞利蜡波），管肆波的初始胶频率和管抚波源的频盒率相同。梨两种类型见管波均沿堵钻孔的轴稳向传播，燕都具有前摩推式的质抱点运动轨疑迹，绒在轴向切每面内是一义系列椭圆融。质点位已移的径向荷分量在钻巴孔中心折是争0降，在孔任壁处，径离向位移达贩到最大值楚，在孔壁闻以外的围承岩中随着悟离开孔壁驰的距离按炭指数规律坚减小。质暑点位移的广轴向分量趁在流体中储相对来说矮是一常数台，在孔壁俩上发生间据断，振幅星下降了几欢百倍，在谷孔壁以外聪的围岩中猎亦随着离后开孔壁的着距离按指妙数规律减虑小。狭根据管波铺探测法现墙有发射设包备的情况模，发射振脆动的频带兵范围犬为窝400~硬3000仗H蜓z跪。实际采森集到的管旬波为斯通委莱波。蚀图垃5和为斯通莱慈波传播过宫程中质点谅的运动轨汇迹及幅度潜的示意图饺。图5、斯通莱波传播过程中质点的运动轨迹及振动幅度灵由于孔内引流体吸收怜作用很小践，管波频泊率和幅度隶变化缓慢煌，所以，权尽管经过刘了一定距求离的传播过，管波能排量依然很冒强，管波窝的频谱与哨管波源的泉频谱基本利一致。和职其它类型抽的波动一皱样，在传屠播方向遇认到波阻抗剧差异界面缘时，管波吸也会发生贱反射。在渠钻孔孔液减和孔壁外更一定范围度内，发生榴反射的波楼阻抗界面荡有：图5、斯通莱波传播过程中质点的运动轨迹及振动幅度止a禾、孔径变伐化处；库b锄、液面处荣；姓c疾、孔底；衬d蔬、孔壁波象阻抗差异诊界面。瞒以往对界庄面波的研怖究表明，躺界面波的护能量集中甚在界面以更外半波长沙的范围内扁。实测资虑料表明，蛋管波的探秩测范围亦帮可以用管叔波的半波旧长确定，者管波的探温测范围为它以钻孔中丧心为轴心掩，管波的痕半波长为插半径的圆贝柱状区域躺。管波的驱传播速度党极为稳定宽，可通过寨改变管波漂源的频率京来改变管兄波的探测馅范围。挖二、管波牌的探测原次理鸦从管波的炭传播机理待可以得出介：厘a瞧、管波在芹孔液和孔哑壁以外一居定范围内榆沿钻孔轴候向传播，扰除在孔径特变化、孔愤底和孔液苦表面处产予生反射外触，在管波概的有效探姨测范围内傅的任何波鹊阻抗变化费都会产生奔反射。在货钻孔周围抚的圆柱状悬空间，这酒种波阻抗缎的变化必钞定是由于醒钻孔旁侧赔的岩性差蚀异及土洞质、溶洞、均软弱夹层写等不良地黑质体的存旨在造成的轻。因而可煮通过分析层反射管波拢来确定钻圾孔旁侧是枝否存在岩悼性差异及筝不良地质成体。戒b疾．管波在柏孔液和孔产壁以外一弟定范围内嫂沿钻孔轴与向传播，通可把孔液俊和孔壁以视外一定范肆围内的岩躲土层等效连成一维杆滥件，管波呆在等效的米一维杆件幸中沿轴向芳传播。其吴运动学方扇程可大为健简化，解亡释方法更昼为简单。慢与一维杆痰件中沿轴似向传播的铅振动的区邻别在于，哑一般认为辽，在一维哲杆件中沿嫁轴向传播混的振动在皇相同的杆彻件横截面棍上，振动法的能流密垮度处处相管等。而管绳波传播的港等效一维浮杆件中，怠振动的能哑流密度是广不相等的扇，距钻孔挽近的区域蝴能流密度努大，远离伐钻孔的区勿域能流密澡度小。贩c举．由于管抗波具有能加量强、衰票减慢、传疯播速度与全孔液纵波切波速相当语的特征，蝇反射管波厉的能量很煮强，在使沸用固定收软发间距的午一发一收掏探测装置熔采集的时泪间剖面上怒很容易识盯别，异常彩明显。订三、管波搞探测法的佣探测装置图6管波探测法的工作装置阳管波探测欧法的探测治装置如励图乔6垄所示，把馅发射仪的验发射换能辱器和记录志仪的接收粉换能器按比固定间隔