路基施工过程中下部地层连续性探测与治理方式研究

路基施工过程中下部地层连续性探测与治理方式研究

经验交流路基施工过程中下部地层连续性探测与治理方式研究周玲（福建六建集团有限公司，福建福州350005）摘要：为研究高温多雨地区路基下方土层的连续性，以长乐市占前路工程为依托，通过地质雷达对路基下方土层的探测过程，介绍地质雷达在探测地层不密实区分布的应用，并提出合理的处治方法。同时通过总结得出了重要的结论：地层的雷达反射波的振幅与地层的密实度呈近似反比关系。关键词：路基施工；地质雷达；地层；不密实区中图分类号：U41文献标识码：A文章编号：1674―3024（2015）07―131―02引言随着我国城市道路工程的迅速发展，道路路基施工工程中下部结构的连续性越来越重要。尤其是在高温多雨的地区，由于地下水和地表水的作用，路基下部可能出现地层的脱空区或者不密实区，导致路基施工结束后出现沉陷和塌方的事故，这种情况在福建等潮湿区频繁发生，如长乐市占前路路基施工中就出现了路面的沉陷，给人民生命财产造成损失。因此如何探路基下方土层不密实区的位置、范围是目前急需解决的问题。地质雷达是新兴的建设工程无损检测技术，它通过发射超高脉冲电磁波，以自激自收的形式，采用连续、间断两种方式图1地质雷达运作方式图探测地下介质分布的一种方式，其勘探特点有着很多优势，比因为电磁波的传播速度，相对于特定介质而言，并不是动如可以快速、连续作业；对于被探测对象来说，保护性更好；态的，所以可以根据数据记录，来进行时间ΔT的记录，之后对抗外界干扰能力较强；并以实时成像方式显示地质结构剖面，可以退到出异常介质的深度H，有公式如下：探测结果更准确、易懂等等。现代雷达探测技术，随着计算机H=V•ΔT2（1）的升级，而有了质的飞跃，尤其是应用领域在工程类型中，出在这个公式中，V代表电磁波传输速度，具体数值的计算，现了骤然扩大的发展势头。这是因为地质雷达的应用广泛性良可以有下式关系：好，随着技术的熟练和升级，很多工程施工类型，比如隧道勘V=Cε（2）探、地下管道网格设置、水泥路面注浆情况，还有对路面脱空其中的C，代表电磁波大气传输速度，大约是3.0×108m/s；的探测等等，都能够为对工程质量提出质疑提供及时的数据单介电常数就是ε,不同的介质有着不同的常数。位。许多学者通过不同工程实例研究了地质雷达探测道路病害综合以上两式，可以在V是已知的时候，根据反射时间t，的问题。于颖等介绍了地质雷达在检测路面病害问题中的运用，进行深度H的计算。并将检测结果其他几种检测结果进行了对比，结果表明地质雷达检测法较钻芯检测和弯沉仪检测能够更快速、准确地检测出2地层连续性探测过程路面病害；成尚等介绍了地质雷达探测技术的工作原理，并结合工程实例对地质雷达在检测混凝土面板脱空缺陷中的技术处2.1工程概况理进行了介绍，并详细分析了探测结果的波形图像特征；徐建占前路西起海峡路，经广场路、会堂路、终点与西洋南路玲[5]结合工程实例分析了地质雷达的整个探测过程，对于能够相接，路线全长1626.89米。道路等级为城市II级主干道、设造出误差的因素进行了分析，用此来说明对道路检测，使用地计道路红线宽度36米、行车速度40km/h。根据地质以及现场质雷达的可行性。提供的资料，勘探深度范围内的地基由填土、粉质粘土及砂层虽然大量学者对路基下部地层连续性进行了研究，但对于组成。在路基施工部分阶段后，路面出现部分坍塌，坍塌部分高温潮湿地区路基下方土层连续性的研究很少，加之潮湿区地最大面积为长×宽=3×2m，怀疑地层出现脱空或者不密实区，层的含水量很大，即使翻晒也很难达到压实要求，如果处理不因此要求探测管道周围地层脱空或者不密实区的位置、范围。及时和可能就会影响路基强度，从而引起路面的后续病害，因2.2探测方法选择此研究路基下方土层连续性的问题显得尤为重要。本文结和福为了能准确的检测出病害路段下方的脱空区，在探测时对州市某道路路基施工中的地质雷达探测过程，分析了探测结果，几种不同的探测方法进行了对比，这些方法包括FWD检测、并给出了相关修复措施，以期为类似工程提供经验。钻芯取样检测，FWD检测技术即所谓的落锤式弯沉仪检测技术，三种检测所得的数据对比如表1所示。通过三种检测技术1探测原理及方法的比较发现，与FWD、钻芯取样检测技术对比之后，地质雷达技术，对于公路的路面状况，能够进行较强、准确度较高、更构成地质雷达的部件有：主机、天线，还有配套软件等等。安全的检测。因此，最终确定采用地质雷达进行路面下部脱空工作原理为：电磁波在不同介质中的反射特性。地质雷达的主区的探测。要探测方式，是向被测目标发射高频脉冲电磁波，由于不同的表1三种检测技术结果对比介质和物体，能够把一部分电磁波进行反射，而被测目标的不测点雷达检测FWD检测钻芯取样匀形态，正是地质雷达进行数据记录的目标。主机部分通过对1严重脱空一般脱空一般脱空反射波的接收和分析，来达到对目标物体的数据分析，恰如图2脱空完好完好1。3严重脱空一般脱空一般脱空建筑建材装饰131n经验交流4脱空脱空脱空降低地下水位的地下排水设施，防止路基因上层滞水、潜水或5脱空完好脱空承压水等地下水的侵蚀而失稳。通过这两种方式的共同作用可2.2探测过程以使基床土经常保持疏干状态。根据现场实地调查，脱空区或不密实区在路基以下1-3m，3.2压浆处治结合地质雷达的探测深度及分辨率，本次探测采用400Mhz天压浆即将通过排出土层空隙中的空气、水和泥浆，注入浆线进行地面探测，探测有效深度在5m，采用慢速移动的连续测液填充空隙,强化土层,改善路基结构，增强路面下层的稳定性的量方式，每100m为一测段，根据实际情况，本次测量共布置过程。在通过地质雷达探测结构确定土层不密实区后,首先要根三条测线，分别在路基中线和两侧，布置位置要处于行车道之据不密实区的大小、深度等情况按照规范要求进行浆孔的布置，上，对目标路段，可以增加横向测线数量。孔数应能满足压浆、排气的要求。其次根据不密实区的大小、2.3探测结果及分析土层类型等因素进行浆量的预估，这是为水泥浆数量提供依凭，在探测路基下方地层脱空区及不密实区时，认为地表下砂其目的就是为了保证设置压浆的过程，能够更精准。第三，压土层及黏土层为均匀介质，其中的不密实区为异常介质。不密降材料要相对适合。要选择满足流动性好、强度高、耐冲刷、实区或者脱空区与砂土层的相对介电常数区别很大，分析它们干缩小的压浆材料；第四，在压浆时，确保压浆喷头完全插入的电性特征可知两者存在明显的差异，使雷达波的波形显示图孔中,防止由于压力太大导致压浆头被强行喷出。压浆的顺序应发生变化，图1为雷达探测典型波形图。当是从不密实区大的地方开始,逐步向小区域进行。压浆结束后从图中可以看出，在距路基面层1.5m之内的雷达反射图连要用木塞将压浆孔堵死，防止浆液外溢，影响压浆效果；第五，续清晰，但在1.5m-3m内用椭圆圈住部分颜色为白色，雷达波压浆养护期结束后，要进行效果评价，根据工程经验，从三个形散乱，反射强度变大。从而可以肯定该处为不密实区，实际方面进行评价：（1）浆体配合比及强度评价，包括材料的比例、情况是该处上部路面周边已塌陷，是本次检测最严重的雷达反实验室浆体立方体的抗压强度等可能影响压浆效果的因素。（2）射剖面。地层连续区域的反射波连续清晰，波形图变化均匀，外观评价，即初步观察压浆效果的最直接方式，包括现场浆体振幅无剧烈改变。流动的连续性、压浆量以及工后养护等方面。（3）弯沉试验评进一步分析，通过对所测得的地质雷达图像的总结分析，价，压浆完成后，根据规范，用贝克曼梁式弯沉仪（5.4m）和我们可以看出，雷达波的振幅与地层的密实度呈近似反比的关后轴轴载100kN的标准车,在压浆区面层测量主点弯沉值和差系，密实度大的区域雷达波均匀且振幅较小，地层不密实的区异弯沉值，观察是否符合要求。域雷达波错乱且振幅很大，4结语通过本次工程实地探测及处理分析可知：地质雷达是一种快速、高效、经济的新型探测技术，其图像清晰直观，在对路基下方土层不密实区的定位非常准确，并快速做出判断；它利用电磁波的反射理论定位物体的，因此，在探测路基下方土层的密实度时，要预先估计不密实区的深度，尽量选择精度高的天线；雷达波的振幅与地层的密实度呈近似反比的关系，密实度大的区域雷达波均匀且振幅较小，地层不密实的区域雷达波错乱且振幅很大。通过雷达检测出路基不密实区，在检测结果下进行灌浆，图1典型雷达剖面图对土层的缺陷进行处理，从而使灌浆处理有据可依，既确保了3采取措施工程质量，又很好的预防了事故的发生。由探测结果数据分析，在路基施工时下部的地层有不密实参考文献：区，不密实区位于路基下方，且上部路面位于不密实区影响范[1]吴文荣等．地质雷达在探测隧道周边煤窑采空区的应用围之内，路基在不密实地层的影响下会塌陷。因此，对不密实[J]．2007第四届中国岩石锚固与注浆学术会议，2007区及时进行压浆处理。具体施工过程如下：[2]程东风．地质雷达技术应用综述[J]．华章，2009（05）3.1排水[3]于颖．地质雷达技术在公路路面检测中的应用[J].交通标水作为一项重要的环境因素严重影响路基的性能，地表水准化，2014，42（12）和地下水的冲刷、渗入等作用会对路基的稳定性和抗变形能力[4]成尚锋，张海燕．地质雷达在混凝土面板脱空缺陷探测造成极大的损害，这种影响在福建等高温潮湿区尤为严重。因中的应用[J]．路基工程，2008，4（139）此，当路基施工时下部地层存在不密实区时，需要采取相应的[5]徐建玲．基于地质雷达检测技术在公路路面厚度应用排水措施。可以从两方面进行排水，首先可以修建边沟、截水[J]．科学之友，2011（01）沟、排水沟等能有效防止和及时排水地表径流的地表排水设施；其次，修筑明沟、暗沟、渗沟等用来拦截、汇集和排出地下水，（上接第130页）建立重点企业、重点项目跟踪服务制度，及时解决项目进展中3.5抓审批服务，确保房地产项目顺利建设交付遇到的困难和问题，促开工、促进度，加快房地产项目的审批、为进一步促进房地产投资和销售，各级政府应推行政务服建设和上市速度。进一步发挥房地产市场调控联席会议制度，务中心统一集中审批、一站式审批、即时审批等方式，方便企加强市直各部门之间、市直各部门与县区（管委会）之间的沟业办理。各审批办证部门或提供公共服务的企业应进一步简化通、协调与合作，协调解决项目进展中遇到的问题和困难，确审批程序、缩短审批时限、减少审批材料、提高审批效能。各保房地产开发顺利进行并按期交付使用。县（区、管委会）和市直规划、住建、国土、消防等部门应主动参与，分别提出服务项目进展的具体措施，并报市政府备案。132建筑建材装饰