地質(zhì)雷達(dá)在地基處理的運(yùn)用

摘要：為了保證建筑施工項(xiàng)目的安全和工程質(zhì)量，在施工前要對(duì)所建項(xiàng)目地基下面的地質(zhì)情況進(jìn)行了解，隨著科技的發(fā)展，地質(zhì)雷達(dá)勘探技術(shù)憑借成本低、分辨率高、勘探速度快等優(yōu)勢(shì)取代了傳統(tǒng)的鉆探技術(shù)，通過(guò)高頻電磁波反射所成圖像，可以探測(cè)到地下巖層介質(zhì)屬性和分布情況，這種科學(xué)準(zhǔn)確的地質(zhì)預(yù)報(bào)方法，對(duì)工程項(xiàng)目地基處理具有重大意義。本文詳細(xì)介紹了地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)在某建筑地基處理過(guò)程中的應(yīng)用情況，并根據(jù)地址雷達(dá)預(yù)測(cè)的信息制定對(duì)某建筑地基所應(yīng)采取的處理措施。以供同行借鑒。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)雷達(dá)；地基處理；數(shù)據(jù)采集

地質(zhì)雷達(dá)主要是基于高頻電磁脈沖的反射，實(shí)現(xiàn)對(duì)地下物體特征和分布的調(diào)查和了解。在傳輸過(guò)程中，如果遇到電性差異底層或者目標(biāo)，電磁波的傳輸和反射將會(huì)出現(xiàn)，天線接收到反射波。天線接收反射波并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后以反射波的形式將其記錄在計(jì)算機(jī)的形式中。根據(jù)加工分析，可以根據(jù)反射波的反射時(shí)間、振幅和波形來(lái)判斷地下目標(biāo)的位置、分布和結(jié)構(gòu)。對(duì)于地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)到的數(shù)據(jù)，在特殊處理軟件的幫助下，我們能夠了解和掌握當(dāng)前地形下的地下水和地層介質(zhì)屬性，結(jié)合波形、相位、頻率、能量等。由于地質(zhì)雷達(dá)主要是借助發(fā)射天線向巖體傳輸，具有一定寬度的高頻電磁波可以傳輸?shù)綆r體，受巖體介電常數(shù)的影響。不同反射波將由接收天線產(chǎn)生和接收。雷達(dá)的工作是基于介電常數(shù)。

在某建筑地基處理過(guò)程中，要對(duì)建筑的地基處理進(jìn)行雷達(dá)探查，然后根據(jù)探查結(jié)果的圖像解釋進(jìn)行層次劃分和動(dòng)態(tài)壓實(shí)與注漿處理的對(duì)比。

1.地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)調(diào)動(dòng)過(guò)程

地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)主要是基于高頻電磁脈沖在地下介質(zhì)表面的反射特性來(lái)反映該地址。由于不同地層的電導(dǎo)率和介電常數(shù)的不同，雷達(dá)天線發(fā)射的部分能量將會(huì)反射到表面，而其他的能量將繼續(xù)向下傳播。地質(zhì)雷達(dá)圖像解釋是基于波形特征，反射波強(qiáng)度，工作精度和測(cè)量距離。

1.1工作布置

雷達(dá)試驗(yàn)區(qū)（60mx60m）被設(shè)置為樁號(hào)0+001（x：5045554.464y：488804.571）的終點(diǎn)，樁號(hào)0+073作為終點(diǎn)，東西的布局和間距4.5m，共安排17件。在動(dòng)態(tài)壓實(shí)和滾動(dòng)注漿處理前后兩次的雷達(dá)測(cè)試布局位置相同，測(cè)試工作的總數(shù)量為17*72×2=2448M。

1.2工作方法與技術(shù)

為了保證注漿效果和注漿質(zhì)量，需要在灌漿前和灌漿后檢測(cè)一次。將灌漿前獲得的雷達(dá)圖像作為參考，并與灌漿后的雷達(dá)圖像進(jìn)行對(duì)比。通過(guò)調(diào)整圖像結(jié)構(gòu)的差異，分析了注漿效果。在地基處理的檢測(cè)中，采用SIR-30E探地雷達(dá)進(jìn)行測(cè)試工作。在儀器的工作頻率中可以使用100、400、900兆赫的天線，可以通過(guò)懸掛不同類型的天線來(lái)完成不同深度目標(biāo)的檢測(cè)。本次調(diào)查的目標(biāo)約為7～10m，根據(jù)目標(biāo)厚度和100MHz天線選擇雷達(dá)天線頻率。數(shù)據(jù)采集采用連續(xù)采集模式。時(shí)間窗口設(shè)置由探測(cè)深度決定，探測(cè)深度是目標(biāo)深度的1.5倍。

2.測(cè)試成果分析

2.1L1測(cè)試段測(cè)試前后對(duì)比

2.1.1 L1測(cè)試段強(qiáng)夯、灌漿前測(cè)試成果

雷達(dá)測(cè)試圖像反映地層從0到2m為雜填土層，2至280m為角礫巖，在風(fēng)化基巖下為280m，5m和7.0m邊界為基巖的分層。雜填土和角礫巖中反射波振幅較強(qiáng)。風(fēng)化基巖中的反射波是間歇性強(qiáng)反射，基巖中沒(méi)有強(qiáng)反射信號(hào)。

2.1.2 L1測(cè)試段強(qiáng)夯、碾壓、灌漿后測(cè)試成果

雷達(dá)測(cè)試圖像反映的地層為：0～2.2m為混合土層（其中1.5m為一個(gè)清晰且連續(xù)的反射界面層，被推斷為強(qiáng)夯實(shí)、滾壓和灌漿的密度水平不一致）；2.2m為角礫巖層，低于280m為風(fēng)化基巖，其中5m、7.0m邊界為基巖的分層。雜填、角礫巖和風(fēng)化基巖在每層底部的清晰和連續(xù)的界面中反映出來(lái)，層間連續(xù)強(qiáng)烈的反射和無(wú)序反射減少，基巖中沒(méi)有強(qiáng)烈的反射信號(hào)。

2.2L2測(cè)試段測(cè)試前后對(duì)比

2.2.1 L2測(cè)試段前測(cè)試成果

如圖1和圖2所示，雷達(dá)測(cè)試圖像反映地層的形成從0到2米，2到2.8m的角礫巖層和風(fēng)化基巖小于2.8，其中5.0米和7.0米的邊界在基巖（反射強(qiáng)度階段在圖2是55到72場(chǎng)夯）的干擾。反射波振幅較強(qiáng)，波形在雜波和角礫巖中是混沌的。風(fēng)化基巖中的反射波是間歇性強(qiáng)反射，基巖中沒(méi)有強(qiáng)反射信號(hào)。

2.2.2 L2測(cè)試段后測(cè)試成果

雷達(dá)測(cè)試圖像反映的地層為：0～2.2m為混合土層（其中1.5m為一個(gè)清晰且連續(xù)的反射界面層，被推斷為強(qiáng)夯實(shí)、滾壓和灌漿的密度水平不一致）；2.2m為角礫巖層，低于280m為風(fēng)化基巖，其中5m、7.0m邊界為基巖的分層。雜填、角礫巖和風(fēng)化基巖在每層底部的清晰和連續(xù)的界面中反映出來(lái)，層間連續(xù)強(qiáng)烈的反射和無(wú)序反射減少，基巖中沒(méi)有強(qiáng)烈的反射信號(hào)。

2.3L3段測(cè)試前后對(duì)比

2.3.1 L3測(cè)試段前測(cè)試成果

當(dāng)探測(cè)到L3時(shí)，地質(zhì)雷達(dá)反映地層從0到2.1m，2.1到3.0m為角礫巖層，小于3為風(fēng)化基巖，其邊界為5.0m和7.0m，為基巖的分層。反射波振幅較強(qiáng)，波形在雜波和角礫巖中是混沌的。風(fēng)化基巖中的反射波是間歇性強(qiáng)反射，基巖中沒(méi)有強(qiáng)反射信號(hào)。

2.3.2L3測(cè)試段后測(cè)試成果

基礎(chǔ)治療后，地面雷達(dá)是用來(lái)探測(cè)地層的形成如下：0到2.3m是一個(gè)混合土層（一個(gè)清晰的和連續(xù)的反射界面層在1.5米，并推斷密度不符合強(qiáng)夯，碾壓和灌漿）；2.3至3.0m為角礫巖層；在3米以下的風(fēng)化基巖中，5米和7米的邊界是基巖內(nèi)部的分層。雜填、角礫巖和風(fēng)化基巖在每層底部的清晰和連續(xù)的界面中反映出來(lái)，層間連續(xù)強(qiáng)烈的反射和無(wú)序反射減少，基巖中沒(méi)有強(qiáng)烈的反射信號(hào)。

3.結(jié)論

在地基處理、土壤顆粒的大小和角礫巖和角礫巖雜項(xiàng)填充不同，氣隙較大，空氣中彌漫，所以反射波的波形是越來(lái)越混亂，和反射波的振幅相對(duì)強(qiáng)勁。下部采用風(fēng)化基巖，有裂紋和斷裂，表現(xiàn)出間歇性強(qiáng)反射，基巖相對(duì)完整，有裂縫和斷裂。它反映了間歇性強(qiáng)反射，基巖是完整的?；鶐r中沒(méi)有強(qiáng)反射信號(hào)。強(qiáng)夯和灌漿處理后的基礎(chǔ)上，風(fēng)化巖石的孔隙度、角礫巖和雜項(xiàng)填寫基金會(huì)變得較小，和每一層的底界面可以不斷的反應(yīng)，很明顯，和隨機(jī)反射和強(qiáng)烈反映每一層之間的顯著降低。0～1.5m的視界是特別明顯的，層之間的層基本上沒(méi)有反射波并顯示它的形成。密度和均勻。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，地基處理好，地基承載力滿足要求。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，雷達(dá)測(cè)試工作主要根據(jù)雷達(dá)圖像進(jìn)行解釋。通過(guò)使用地質(zhì)雷達(dá)對(duì)地基處理前后的情況進(jìn)行分析，確保地基處理的效果，有利于工程的順利進(jìn)行。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用，證明了探地雷達(dá)可用于分析地基條件，具有較高的應(yīng)用價(jià)值，值得推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]DB22/T 2574-2016？地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)測(cè)繪技術(shù)規(guī)程[S].

[2]薄會(huì)申.地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)實(shí)用手冊(cè)[M].北京：地質(zhì)出版社，2006.

[3]宋華.海堤工程探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2010.

作者簡(jiǎn)介：潘順起（1988-），男，民族：漢，籍貫：河北邯鄲，當(dāng)前職務(wù)：公司質(zhì)量主管，當(dāng)前職稱：助理工程師，學(xué)歷：本科，研究方向：水利工程質(zhì)量檢測(cè)。