瞬态瑞利波检测强夯地基加固效果综述

陆佳燕 陆丁 蔡玉娟

摘要：在实际工程中，对强夯后的地基土体进行质量检测，对于评定其加固效果具有重要的意义。一般的原位测试手段在进行检测时会耗费大量的物力、财力，且无法真实反映地基场地整体状况，所以必须采用更有效的新的检测技术。瞬态瑞利波法检测是一种新型无损检测技术，用此方法来对夯后地基土体进行加固效果检测具有良好的应用前景。近年来，有许多国内外学者对该方法进行研究，发现该方法能反映场地土体夯后的均匀性、密实度等状况。本文对国内外学者的研究成果进行分析总结，为检测方案提供参考。

关键词：强夯地基;加固效果;瞬态瑞利波检测;原位试验

1瞬态瑞利波法概述

1.1检测原理

瑞利波在地表传播时，随着地层深度的变化，其频率也会发生相应变化。因此将此技术应用于实际工程中时，即可测定选定场地的一系列频率值，经处理得到频散曲线，再对此曲线进行分析、反演，即可解释相应的地质现象。该技术是一门无损检测技术，在检测工程中得到大规模使用。

瑞利波工作的基本方法主要由两个方面构成，一方面是由仪器激发瑞利波，并采集波信号;二是将得到的信号进行数据处理，得到不同频率面波对应的瑞利波速度和波长，由此可以得到离散分布曲线，从而反演出各类关于岩土分层的地质解释。

1.2优势

瞬态瑞利波检测主要为测定不同的点位间的平均波速。该方法可以应用于地层划分、场地类型划分、地基加固处理效果评价、岩土的物理力学参数原位测试、地下空洞及填埋场的探测、饱和砂土层的液化判别以及公路、机场跑道质量无损检测等方面。同一波长的瑞利波，可以反映某一地质条件在水平方向的变化情况;对于不同波长的瑞利波，可以反映不同深度的地质条件在垂直方向的变化情况。其优点在于方法简单、操作便捷、成本较低、设备较为轻便，相比于传统的原位测试方法，是一种较为创新的检测技术。但该检测方法对精度要求较高，需要相关操作人员悉知技巧。总的来说，瞬态瑞利波检测方法具有良好的应用前景。

2瞬态瑞利波法检测夯后土体效果

2.1国外研究成果

70年代初，K.F.Chang和R.F.Ballard等人将瞬态瑞波技术运用到地震勘探中[1]。1988年，Maikuma等分析具体工程案例，验证Nazarian等方法的可行性[2]。此后，日本株式会社[3]在地质勘查领域中，运用自行研发的基于稳态瑞利波的全自动勘查机，验证其运用于实践的可行性。

2.2国内研究成果

1996年，夏唐代、蔡袁强、赵明[4，5]等对瞬态瑞利波的适用范围进行研究，并在国内推广该技术。同年，李哲生[6]采用瞬态多道瑞利波法对地层进行划分。1998年，孫进忠[7]等运用瞬态瑞利波法，对回填地基用强夯法加固后进行质量检测，为后人运用该方法对回填地基夯后质量检测提供经验。

2000年以来，瞬态瑞利波检测法在国内得到飞速发展，越来越多的研究学者运用该方法对夯后地基进行质量检测，并验证其可行性。

2003年，吴福良[8]等对强夯地基检测中运用瑞利波进行动态检测进行分析，得出瑞利波可对大面积强夯地基进行质量检测这一结果，并且还可以通过此方法得出夯后地基承载力等力学参数，为我国今后在强夯施工领域检测方面提供宝贵经验。

2005年，陆新[9]等在山区强夯后质量检测中，运用物探手段进行检测，实践表明该方法具有速度快、精度高、无损等优点。

2007年，林朝旭[10]等探讨了瞬态瑞利波检测法在强夯地基质量检测的应用效果，并建立波速与地基土体夯后承载力特征值的经验公式，为今后工程提供试验数据参考。

2008年，余盛[11]通过实际工程数据分析了瞬态瑞利波法在强夯地基质量检测中的应用，指出该方法对于压板面积小且少、钻探试验难以使用、抛石填海地基等工程的检测具有重大意义。

2009年，张季超，曾华健[12]通过对广东科学中心工程的研究，证明了对饱和液化地基加固后质量检测用瞬态瑞利波法是可行的，为其它工程提供相应的参考依据。

2011年，苑永健，李昌存[13]通过对河北省唐山市某地区夯后质量效果检测数据分析，认为瞬态瑞利波法对大面积的强夯地基土检测效果良好，可直观呈现出夯后土体均匀性、密实度等加固效果，但对于地基土的承载力特征值、变形模量等参数的测定，瞬态瑞利波法测定不够准确，需要结合其它原位测试手段进行检测。

2016年，位树，段晓沛，苑红凯[14]结合滨海旅游区某道路路基分析，验证了可通过瞬态瑞利波法，对强夯地基加固的不同方案进行比选。

由此可见，可通过瞬态瑞利波法实现对强夯地基土体的质量检测，然而，瞬态瑞利波法在强夯地基检测中也有许多不足之处，如对信号接收要求较高、对操作人员要求较高等。在实际工程中，为确保检测所得参数的可靠性，必须将瞬态瑞利波法与其它原位测试方法进行结合分析，比对数据，才能最终对地基土体加固效果做出准确性评价。

3结语

瞬态瑞利波法作为新型无损检测技术在强夯地基检测中具有一定的可行性，该方法不仅能够节约大量的人力、财力，还能在大面积条件下较为准确地测量出强夯地基的有效加固深度，同时反映场地土体的夯后均匀性、密实度等状况。由此可见，该方法具有良好的应用前景。

在实际应用中，对强夯工程进行检测时，需要根据场地的地质条件，综合考虑多方面因素，将瑞利波法与其它原位测试方法相结合，并通过数据分析比对，才能最终确定地基土体的加固效果。

参考文献：

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[6]李哲生.瞬态多道瑞利波勘探技术在岩土工程勘察中的应用[J].工程勘察，1996（03）：66-68.

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[9]陆新，朱松林.强夯处理地基的检测技术研究[J].施工技术，2005（05）：43-45.

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[12]张季超，曾华健.瞬态瑞雷波法在动力排水固结加固地基检测中的应用[J].建筑结构，2009，39（06）：120-122.

[13]苑永健，李昌存.多道瞬态瑞雷波法在地基强夯质量检测中的应用探讨[J].城市地质，2011，6（03）：43-46.

[14]位树，段晓沛，苑红凯.瞬态瑞雷波法在强夯加固地基检测中的应用[J].北方交通，2016（03）：102-106.