浅析瞬态瑞雷面波法在路基压实度检测中的应用

2018-08-10段彬李竹静

建筑与装饰 2018年12期

段彬李竹静

北京吉友佳检测技术有限公司北京 100043

引言

路基压实度是土方路基施工中质量控制的主要指标之一，坚固、稳定的路基是保证路面强度和稳定性的先决条件。传统的路基压实度检测方法速度慢，强度大，还会在一定程度上损坏路基，因此，研究路基压实度检测新技术显得尤为必要。瞬态瑞雷面波法是近几年发展起来的新技术，其以高效、无损、快捷的特点，在路基压实度检测工作中获得了大面积应用。

1 工程概述

检测路段位于北京市南长街，整个路段正在进行管线铺设后的掘路恢复工作。检测工作于2013年8月16日～8月17日进行。检测被指定在最不利点上进行，15处南北向掘路布置测点85个，19处横穿掘路布置测点48个，共计布置测点133个。涉及的管线为自来水、北信基础、电力与路灯[1]。

2 瞬态瑞雷面波法的工作原理

利用瑞雷面波法进行掘路无损检测，主要利用在分层介质中瑞雷面波速度的频散特性及传播速度与介质密度的相关性。当在介质表面施加一瞬态激振力时，产生不同频率f的瑞雷面波，不同频率f的瑞雷面波反映不同深度介质的密度变化情况。那么，在沿波的传播方向以相同检波距Δ布设n+1个检波器，即可接收到nΔt长度范围内的面波。

当用重锤激振地面时，利用产生不同频率f的瑞雷面波，得到不同深度范围波速Vr，从而得到Vr～H曲线(即频散曲线)。由于波速与介质密度之间存在相关性，通过Vr～H曲线，计算出不同层的层波速Vr，从而得到与波速密切相关的土体的力学参数[2]。

3 瞬态瑞雷面波法在路基压实度检测中的应用

3.1 野外工作方法

检测之前，在实验场地进行了大量的试验工作，初步确定工作参数，在正式进场检测时又作了大量工作，进行工作参数优选，最终确定利用8磅大锤敲击合金激振板激发，选定偏移距为1m，道间距Δx为0.1m，利用l2道检波器接收，采样间隔为0.05ms。利用指数回归得到的不同A、B值建立经验公式对整段路基进行检测。

3.2 室内工作方法

采集数据后，在室内的面波分析软件及成图软件上进行分析。步骤如图1所示。

3.3 检测方法

检测前，应对现场路面进行调查，确定检测点，通常情况下应该着重注意以下3点：一，2个加速度传感器间距应小于测试的路面深度一半以上，并且取震源到最近的传感器的距离等于传感器之间的距离；二，传感器底部应加粘石腊，以加强与路基土的耦合；三，尽量调整力锤的重量使其激发频率达到300Hz以上[3]。

图1 数据分析步骤

4 检测结果

4.1 所测路段压实度检测结果

（1）检测结果按委托方要求提交压实度数据。掘路回填材料分两种，－69cm以下为素土，－69cm以上层为无机料，检测总深度为：0～1m。在计算压实度时，以深度－20cm位置的代表速度计算无机料压实度，下层－80cm位置的代表速度计算素土速度，各自按照不同的速度与压实度对照表计算。

（2）从检测结果记录表来看，要求位置的压实度大部分未达到设计要求，具体情况见下表：所测路段压实度检测结果

（3）从处理成果情况来看，从处理成果情况来看，具体情况见下表：

南长街南北向掘路共检测15个位置，共85个面波点，其中压实度大于95%的面波点有8个（9.4%），压实度在90%～95%之间的有2个（2.4%），小于90%的点有75个（88.2%），南长街横穿掘路共检测19个位置，共检测波点数48点，其中压实度大于95%的面波点有4个（8.3%），压实度在90%～95%之间的有2个（4.2%），小于90%的点有42个（87.5%）。由于篇幅有限，文章仅对西华门的路基压实度检测结果进行分析。

西华门面波采集布置5个面波点，北信基础2点，自来水3点。测点位置为被指定最不利点。根据处理结果，压实度在90%以下[4]。