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物探与化探  2020, Vol. 44 Issue (3): 615-625    DOI: 10.11720/wtyht.2020.1384
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瞬态瑞利波技术在地基强夯质量检测中的应用效果
栾明龙
北京市水利规划设计研究院,北京 100048
Research on dynamic compaction detection of the transient R-surface wave technology
Ming-Long LUAN
Beijing Institute of Water Conservancy Planing and Designing,Beijing 100048,China
全文: PDF(4303 KB)   HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

传统的地基加固效果的检测方法主要是采用原位测试方法,如标准贯入试验、载荷试验、动力触探试验等,总体来说,这些方法可较直观地掌握强夯地基处理效果,但是工作效率较低,对场地环境要求较多,且离散度较高,不能对地基处理效果进行整体评价。因此,完善一种快速有效的强夯地基质量检测方法十分必要。本文以园博园湿地工程为依托,对瞬态瑞利波检测方法进行了深入探讨,通过对本工程采集的大量的瑞利波资料处理、分析,并与原位测试成果进行对比研究,给出了瑞利波速度与原位试验数据之间的相关关系,研究了瑞利波技术在地基强夯质量检测中的应用效果。
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栾明龙
关键词 ： 瞬态瑞利波,  强夯,  检测,  原位测试    
Abstract：

The traditional detection of foundation improvement mainly depends on dynamic penetration test,drilling holes test,standard penetration test and plate loading test;nevertheless,these methods are all characterized by inefficiency and high dispersion degree,and hence can't totally reflect the detection of foundation improvement.So it is necessary to develop a fast way to detect the dynamic foundation.Based on the Garden Expo Wetlands Project,the authors gave an in-depth discussion on the transient Rayleigh wave detection method.Through the processing and analysis of a large number of Rayleigh wave data collected in this project and comparing with the in-situ test results,the authors established the correlation between Rayleigh wave velocity and in-situ test data,and studied the application effect of Rayleigh wave technology in quality testing.
Key words： transient R-surface wave    dynamic compaction    detection    in-situ test
收稿日期: 2019-07-27      出版日期: 2020-06-24
:  P631.4  
作者简介: 栾明龙(1978-),男,高级工程师,2002年毕业于中国地质大学(北京),主要从事工程物探工作。
引用本文:   
栾明龙. 瞬态瑞利波技术在地基强夯质量检测中的应用效果[J]. 物探与化探, 2020, 44(3): 615-625.
Ming-Long LUAN. Research on dynamic compaction detection of the transient R-surface wave technology. Geophysical and Geochemical Exploration, 2020, 44(3): 615-625.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2020.1384      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2020/V44/I3/615
试验场地 夯点间距
/m		 夯点数量 单击夯击能/(kN·m) 夯锤重量
/t		 夯锤落距
/m		 单点击数
点夯能级 满夯能级
1# 5.0×5.0 113 5000 1000 40 14 9
2# 5.0×5.0 113 3000 1000 40 8.5 7
Table 1  强夯试验场地施工参数
Fig.1  1#试验场地瑞利波试验点布置
Fig.2  2#试验场地瑞利波试验点布置
Fig.3  1#试验场地1-1测试点强夯前后面波声速随深度的变化曲线对比
Fig.4  2#试验场地2-4测试点强夯前后面波声速随深度的变化曲线对比
深度
/m		 1-1检测点 1-2检测点 1-3检测点 1-4检测点 1-5检测点 1-6检测点
夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅
1 175 200 14% 185 202 9% 185 210 14% 170 190 12% 180 195 8% 175 200 14%
2 170 206 21% 174 205 18% 195 227 16% 174 195 12% 185 194 5% 168 196 17%
3 184 214 16% 184 213 16% 185 223 21% 190 219 15% 194 211 9% 172 212 23%
4 197 248 26% 197 247 25% 189 211 12% 199 225 13% 210 226 8% 192 215 12%
5 209 264 26% 211 265 26% 194 208 7% 202 232 15% 207 241 16% 199 219 10%
6 216 265 23% 216 271 25% 199 215 8% 210 243 16% 206 248 20% 208 226 9%
7 220 250 14% 216 268 24% 200 217 9% 212 245 16% 215 242 13% 214 229 7%
8 229 249 9% 227 258 14% 205 214 4% 217 244 12% 234 250 7% 218 232 6%
9 216 235 9% 235 234 0% 212 211 0% 227 254 12% 242 252 4% 223 237 6%
10 230 233 1% 240 237 -1% 220 217 -1% 240 260 8% 251 255 2% 234 239 2%
11 243 242 0% 250 246 -2% 229 228 0% 248 262 6% 260 262 1% 245 243 -1%
12 257 253 -2% 254 253 0% 239 240 0% 253 255 1% 268 270 1% 254 250 -2%
13 269 264 -2% 259 262 1% 250 251 0% 263 261 -1% 279 281 1% 262 258 -2%
14 280 278 -1% 277 276 0% 259 259 0% 273 271 -1% 286 289 1% 269 265 -1%
15 290 291 0% 288 290 1% 268 269 0% 285 282 -1% 295 297 1% 275 276 0%
16 297 300 1% 295 299 1% 275 275 0% 297 294 -1% 300 304 1% 282 285 1%
17 309 312 1% 310 311 0% 280 280 0% 302 303 0% 310 313 1% 293 295 1%
18 323 325 1% 326 326 0% 288 289 0% 323 320 -1% 321 322 0% 302 305 1%
Table 2  1#试验场地强夯前后瑞利波速度变化对比
深度
/m		 2-1检测点 2-2检测点 2-3检测点 2-4检测点 2-5检测点 2-6检测点
夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅
1 183 190 4% 180 190 6% 175 200 14% 170 220 29% 180 190 6% 175 205 17%
2 186 193 4% 175 205 17% 170 195 15% 168 240 43% 192 205 7% 173 204 18%
3 183 206 13% 184 227 23% 186 204 10% 185 227 23% 183 210 15% 185 213 15%
4 193 225 17% 196 240 22% 193 216 12% 193 219 13% 194 213 10% 192 217 13%
5 207 241 16% 210 249 19% 205 223 9% 202 219 8%% 203 221 9% 201 224 11%
6 209 243 16% 215 251 17% 208 226 9% 215 212 -1 209 234 12% 211 235 11%
7 217 239 10% 220 245 11% 225 229 2% 222 220 -1% 208 230 11% 217 225 4%
8 232 248 7% 228 230 1% 231 232 0% 231 229 -1% 212 220 4% 215 222 3%
9 248 250 1% 235 234 0%% 227 229 1% 242 241 0% 219 221 1% 225 231 3%
10 257 256 0% 236 235 0 238 239 0% 273 276 1% 223 226 1% 237 242 2%
11 270 267 -1% 238 236 -1% 250 250 0% 285 285 0% 232 235 1% 246 246 0%
12 279 276 -1% 233 236 1% 259 259 0% 287 289 1% 245 243 -1% 256 253 -1%
13 279 280 0% 235 237 1% 271 269 -1% 293 294 0% 255 253 -1% 266 264 -1%
14 284 285 0% 239 242 1% 278 279 0% 305 305 0% 265 263 -1% 275 274 0%
15 289 290 0% 247 250 1% 287 288 0% 319 319 0% 273 272 0% 284 284 0%
16 290 291 0% 258 260 1% 297 300 1% 333 333 0% 282 280 -1% 295 296 0%
17 296 295 0% 272 274 1% 307 310 1% 348 345 -1% 290 289 0% 305 305 0%
Table 3  2#试验场地强夯前后瑞利波速度变化对比
Fig.5  1#试验场地1-1测试点强夯前后标贯击数对比
Fig.6  2#试验场地2-4测试点强夯前后标贯击数对比
深度
/m		 1-1检测点 1-2检测点 1-3检测点 1-4检测点 1-5检测点 1-6检测点
夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅
1 14 16 14% 14 17 21% 14 17 21% 14 15 7% 14 16 14% 14 16 14%
2 13 17 31% 13 17 31% 14 19 36% 13 16 23% 14 17 21% 13 16 23%
3 14 17 21% 14 18 29% 14 18 29% 14 18 29% 15 18 20% 13 17 31%
4 14 21 50% 15 21 40% 13 17 31% 15 18 20% 15 19 27% 15 18 20%
5 16 22 38% 17 23 35% 14 17 21% 14 19 36% 16 20 25% 14 18 29%
6 16 22 38% 16 24 50% 15 17 13% 16 21 31% 16 21 31% 16 19 19%
7 16 21 31% 17 23 35% 15 18 20% 15 21 40% 16 21 31% 16 19 19%
8 18 21 17% 19 23 21% 15 18 20% 18 21 17% 18 22 22% 17 19 12%
9 17 19 12% 18 21 17% 16 18 13% 17 21 24% 19 21 11% 16 20 25%
10 18 19 6% 19 21 11% 17 18 6% 18 20 11% 20 21 5% 18 19 6%
11 19 20 5% 19 20 5% 18 19 6% 20 22 10% 21 22 5% 19 19 0%
12 21 20 -5% 20 19 -5% 20 20 0% 20 20 0% 23 22 -4% 20 20 0%
13 21 22 5% 21 21 0% 20 21 5% 21 22 5% 22 23 5% 21 20 -5%
14 22 22 0% 22 21 -5% 21 22 5% 23 22 -4% 23 23 0% 20 21 5%
15 24 24 0% 23 23 0% 23 22 -4% 23 25 9% 24 24 0% 22 23 5%
16 24 24 0% 24 24 0% 22 23 5% 24 25 4% 24 25 4% 23 23 0%
17 26 27 4% 25 26 4% 23 23 0% 26 26 0% 27 25 -7% 26 25 -4%
18 27 26 -4% 25 28 12% 23 24 4% 27 26 -4% 28 27 -4% 25 26 4%
Table 4  1#试验场地强夯前后标贯击数变化对比
深度
/m		 2-1检测点 2-2检测点 2-3检测点 2-4检测点 2-5检测点 2-6检测点
夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅
1 14 16 14% 13 15 15% 13 17 31% 13 18 38% 13 16 23% 14 17 21%
2 14 16 14% 14 17 21% 13 16 23% 13 20 54% 14 17 21% 13 17 31%
3 15 17 13% 15 18 20% 14 17 21% 14 19 36% 13 17 31% 15 18 20%
4 16 18 13% 15 20 33% 14 18 29% 15 18 20% 14 18 29% 14 18 29%
5 16 20 25% 16 20 25% 16 19 19% 14 18 29% 15 19 27% 15 19 27%
6 16 20 25% 18 21 17% 16 19 19% 16 18 13% 16 20 25% 16 20 25%
7 16 20 25% 17 20 18% 18 19 6% 16 20 25% 16 19 19% 16 19 19%
8 18 21 17% 18 19 6% 18 20 11% 18 19 6% 16 18 13% 16 19 19%
9 19 20 5% 18 19 6% 17 19 12% 19 20 5% 17 18 6% 18 19 6%
10 20 20 0% 19 18 -5% 18 19 6% 21 22 5% 17 18 6% 18 18 0%
11 22 21 -5% 19 18 -5% 19 19 0% 23 22 -4% 18 19 6% 20 19 -5%
12 22 22 0% 18 19 6% 21 20 -5% 23 23 0% 19 19 0% 20 20 0%
13 23 23 0% 18 19 6% 21 22 5% 23 24 4% 20 19 -5% 21 20 -5%
14 23 22 -4% 19 19 0% 22 23 5% 25 24 -4% 21 21 0% 21 23 10%
15 23 24 4% 19 20 5% 24 25 4% 26 25 -4% 21 22 5% 23 23 0%
16 24 24 0% 20 21 5% 26 25 -4% 27 29 7% 22 23 5% 24 24 0%
17 26 25 -4% 22 22 0% 26 25 -4% 29 30 3% 23 22 -4% 25 24 -4%
Table 5  2#试验场地强夯前后标贯击数变化对比
Fig.7  试验场地标准贯入击数N与瑞利波波速VR关系曲线
深度
/m		 1-1检测点 1-2检测点 1-3检测点 1-4检测点 1-5检测点 1-6检测点
夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅
1 186 216 16% 198 215 9% 198 225 14% 181 205 13% 190 207 9% 186 214 15%
2 185 221 19% 188 221 18% 209 243 16% 186 209 12% 199 208 5% 182 211 16%
3 201 229 14% 201 229 14% 200 239 20% 204 236 16% 208 226 9% 186 227 22%
4 211 269 27% 212 265 25% 204 226 11% 213 241 13% 226 242 7% 206 230 12%
5 228 282 24% 229 284 24% 211 226 7% 216 248 15% 222 257 16% 213 236 11%
6 235 284 21% 234 289 24% 213 230 8% 225 262 16% 221 265 20% 222 242 9%
7 239 270 13% 233 286 23% 216 232 7% 227 263 16% 229 258 13% 229 245 7%
8 246 266 8% 246 276 12% 220 231 5% 232 261 13% 249 266 7% 232 248 7%
9 231 254 10% 252 252 0% 226 227 0% 243 271 12% 259 268 3% 238 254 7%
10 246 251 2% 256 255 0% 236 232 -2% 256 277 8% 269 270 0% 250 257 3%
11 263 260 -1% 266 265 0% 246 246 0% 265 281 6% 277 277 0% 262 260 -1%
12 278 274 -1% 271 271 0% 257 258 0% 271 273 1% 286 286 0% 270 266 -1%
13 286 281 -2% 278 280 1% 266 268 1% 281 279 -1% 299 297 -1% 280 276 -1%
14 299 296 -1% 296 297 0% 276 276 0% 291 289 -1% 305 308 1% 286 282 -1%
15 309 310 0% 307 309 1% 286 287 0% 304 301 -1% 312 313 0% 294 295 0%
16 318 317 0% 314 315 0% 296 298 1% 314 310 -1% 316 325 3% 302 304 1%
17 326 327 0% 328 329 0% 305 306 0% 318 320 1% 326 329 1% 311 312 0%
18 343 344 0% 345 346 0% 315 310 -2% 344 343 0% 339 340 0% 323 323 0%
Table 6  1#试验场地强夯前后剪切波波速变化对比
深度
/m		 2-1检测点 2-2检测点 2-3检测点 2-4检测点 2-5检测点 2-6检测点
夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅 夯前 夯后 增幅
1 196 205 5% 192 203 6% 188 214 14% 181 234 29% 192 203 6% 187 221 18%
2 201 207 3% 188 220 17% 184 208 13% 181 256 41% 206 221 7% 186 219 18%
3 197 221 12% 198 241 22% 199 218 10% 199 242 22% 196 226 15% 198 228 15%
4 206 241 17% 211 256 21% 206 231 12% 206 235 14% 206 228 11% 206 232 13%
5 222 258 16% 226 264 17% 219 238 9% 216 236 9% 216 236 9% 216 240 11%
6 223 261 17% 230 266 16% 220 241 10% 230 229 0% 225 250 11% 226 251 11%
7 231 256 11% 236 260 10% 240 244 2% 237 237 0% 224 246 10% 231 241 4%
8 246 266 8% 244 246 1% 246 247 0% 246 246 0% 227 236 4% 230 237 3%
9 265 267 1% 249 248 0% 242 244 1% 257 258 0% 236 237 0% 241 246 2%
10 276 274 -1% 251 249 -1% 254 255 0% 290 295 2% 240 241 0% 253 258 2%
11 286 286 0% 255 253 -1% 266 266 0% 303 305 1% 248 250 1% 262 263 0%
12 297 295 -1% 249 250 0% 276 276 0% 306 308 1% 262 262 0% 272 272 0%
13 296 298 1% 251 252 0% 287 286 0% 311 312 0% 274 272 -1% 283 282 0%
14 303 305 1% 256 256 0% 296 299 1% 322 321 0% 282 281 0% 292 293 0%
15 306 308 1% 264 263 0% 306 306 0% 336 337 0% 291 290 0% 302 303 0%
16 311 312 0% 276 275 0% 315 316 0% 351 351 0% 301 300 0% 312 313 0%
17 315 316 0% 290 291 0% 326 327 0% 359 360 0% 309 308 0% 321 320 0%
Table 7  2#试验场地强夯前后剪切波波速变化对比
Fig.8  试验场地剪切波波速与瑞利波波速关系曲线
Fig.9  1#场地W1-1测点多点位移变化曲线
Fig.10  2#场地W2-1测点多点位移变化曲线
Fig.11  1#场地W1-1各测点最终竖向位移量
Fig.12  2#场地W2-1各测点最终竖向位移量
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