物探方法在漯驻高速公路建设中的应用试验？

~ 下面是中达咨询给大家带来关于物探方法在漯驻高速公路建设中的应用，以供参考。
1前言
近年来我国高速公路建设发展迅速，公路工程质量检测技术也随之发展。传统的钻探取芯、开挖取样检测手段不但效率低，代表性差，成本高，而且具有破坏性。目前世界各国都在发展快速、高效、经济、简便的工程量无损检测技术。为此在漯河至驻马店高速公路建设中进行了浅层地震反射法、瑞雷面波法及地质雷达法的联合检测试验，旨在检测地下异常体（如：软基、洞穴等）、路基土碾压密度等。为进行现场实时质量监控寻找有效地无损检测手段，经具体实施和验证，取得了比较满意的效果。
2检测原理
浅层地震反射法是根据地下介质的波组抗差异，利用纵波勘探的一种人工地震探测方法。回填土与原状土，洞穴与围土等之间均存在明显的物性差异，具有较好地震地质条件。该法主要用于检测地下异常体（如洞穴、回填土疏松体）、浅层土质纵横向变化与分层等。
瑞雷面波法是根据地下介质的物性差异，利用瑞雷面波勘探的一种人工地震勘探方法，瑞雷面波具有能量大、衰减慢、在不同介质中其传播速度差异较大的特点。瑞雷而波在传播过程中遇到密度变化或介质异常体时，就会出现频散现象，速度突然变化，在频散曲线上出现突变。该法可用于检测地下异常体及路基碾压密度的变化情况。
地质雷达是根据地下介质的电性差异，利用电磁波检测地下异常体或路基分层的一种快速无损检测方法。天线中心频率不同，其探测深度及分辨率也不同，可根据实际需要选择不同频率天线。地下异常体与围土、路基土碾压前后电性差异变化，为地质雷达检测提供了前提条件。该方法可用于公路建设的全过程质量监控，具有快速、高效、准确、成本低、无破坏等优点。
3检测方法
3.1浅层地震反射法
野外数据采集采用三次覆盖观测系统，其主要采集参数为
记录道数：N=24道
道间距：dx=1.0m
偏移距：x0=9-14m
采样间隔：dt=0.5ms
记录长度：r1=500ms
激发方式：锤击
室内资料处理、解释流程（如图1所示）。
3.2瑞雷面波法
野外数据采集采用二次覆盖观测系统，其主要采集参数为：
记录道数：N=24道
道间距：dx=1.0m
偏移距：dx0=5-7m
采样间隔：dt=0.5ms
记录长度：r1=500ms
激发方式：锤击
3.3地质雷达法
野外数据采集采用64次垂直叠加等偏移观测，其主要参数为：
点间距：dx=0.5-1.0m
天线间距：x0=2.0m
记录长度：r=200ms
记录点数：mp=512、1024
天线频率：fq=50、100MHz
4检测效果分析
在漯河至驻马店高速公路建设中，我们根据实际需要，选取了三个试验段，有针对性地选取浅层地震反射波法、瑞雷面波法、地质雷达进行了检测试验，并进行了开挖或取样验证，吻合较好。现将各种方法的检测效果分析如下：
4.1浅层地震反射法
本次主要用该方法对地下异常体的空间分布及埋藏深度进行了检测，可以看到有两处明显异常体，其顶部埋深分别为6.6m和1.8m左右，沿测线方向的分布范围为8m和7m左右，其波组特征为同相轴错断和呈眼球状，异常2反射能量较异常1强，说明异常2与围土间物性差异与异常1大，经开挖验证，均为墓穴。
4.2瑞雷面波法
首先，用该方法进行了面波速度检测。该段剖面与上述浅层地震反射波法检测的位置相同，异常2处面波速度明显偏低，表明该处充填程度较差，与反射波法相吻合，异常1处表现不太明显。
其次，用该方法对路基土碾压过程中密实度的变化进行了实进检测。常规碾压后表层密实度仍存在不均匀性，密实度为91%的等值线在深度方向变化也较大，振冲碾压后，表层密实度提高较大，密度度为91%的等值线明显下移，在深度方向变化较平缓，表层密实度明显增大，且较均匀。经人工取样验证，瑞雷面波法获取的密实度较为准确，可见该法是一种无损检测路基回填土密实度的新方法，在公路路基修建的过程中可进行实时质量监测具有推广价值。
4.3地质雷达法
地质雷达也可准确检测地基含水量的变化情况。正常地基剖面同相轴均匀连续，当地基含水量较大时剖面上浅层波的频率明显提高，且同相轴出现错为，反映其含水量明显提高。经钻孔取芯、十字板剪切试验证明为软基。需要进行有效处理。
在浅层地震反射法试验地段也做了地质雷检测剖面。异常1和异常2均有明显显示，异常2深部振荡同相轴能量比异常1强，相位个数明显增多，这与反射波法结果一致。另外在稍浅部门还发现了多处异常体，这是另外两种方法解释没有发现的，经开挖验证为厚度7—8的空洞。可见地质雷达在检测地下异常体方面是简便、快捷、效果好，且分辨率高。
5结论
5.1浅层地震反射法勘探能比较有效地寻找地下异常体的位置与埋深，勘探深度较大，但比地质雷达分辨率低，勘探周期长且投资大，用于配合工程地质进行路线天然地基勘查。
5.2瑞雷面波法能获取面波速度及物性参数，反演干容重和承载力等，其成果直观可靠，是高速公路建设中值得研究推广的实时无损监测新技术。
5.3地质雷达对浅层异常体、介质分层、含水性检测有较高的分辨率，且勘探周期短、效率高、成本低、效果较好。高速公路建设过程中进行无损检测具有广阔的应用前景。
5.4各种物探方法相互配合，取长补短，是公路质量无损检测技术的一个发展方向。
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