3、探地雷達檢測填石路基工程量
3.1.工作原理
探地雷達檢測填石路基工程量是一種反射波檢測方法。由發(fā)送天線向地下不斷發(fā)送電磁脈沖,該脈沖在向地下傳播過程中若遇電性分界面即能產(chǎn)生反射脈沖返回地面,被接收天線接收,并由雷達主機記錄。根據(jù)地面以及目的層的層面兩次反射脈沖的時間差,結(jié)合電磁脈沖在該介質(zhì)中的傳播速度,即可求得目的層的深度。
3.2 檢測的方法
首先,在標準路段上選點,用探地雷達檢測代表點的厚度及其它參數(shù),并用開挖探坑驗證檢測的數(shù)據(jù),確定電磁脈沖在介質(zhì)中的傳播速度。
檢測時沿路基總寬布置五條等長于路基的縱向測線,將安裝在拖車后面的探地雷達儀分別沿五條縱向測線第間隔0.5米掃描一組數(shù)據(jù),雷達掃描系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集,測點位置及波形記錄等均由系統(tǒng)自動完成,最后打印出各測點處的填石方厚度與測線樁號的對應(yīng)關(guān)系曲線圖。根據(jù)五條縱向測線上各點數(shù)厚度的數(shù)據(jù)計算出填石路基的工程量。
探地雷達檢測方案,操作便捷,檢測速度快,檢測數(shù)據(jù)準確,適用于占線長,工程量大的路段檢測,是一種高精度的檢測方法,值得廣泛推廣。
4、工程實例
4.1.工程概況
吳江市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)江興東路,路基工程位于魚塘、小河及農(nóng)田之上,根據(jù)地質(zhì)報告反映土層情況如下:
序號 土 層 名 稱 特 征 層厚(m) PS(MPa) [σ0] (KPa) [P0](g/cm3)
1 素填土(粘性土) 松軟 1.0-1.2 0.37 55 1.70
2 淤泥質(zhì)亞粘土 流塑 3.5-6.7 0.28 30 1.65
3 亞粘土 軟塑 3.0-4.1 1.1 130 1.90
4 亞粘土 硬塑 2.7-3.4 2.61 200 1.98
5 亞粘土 中密 未揭穿 4.89 140 1.95
該路段路基采用蘇州地區(qū)砂巖和花崗巖進行填筑,魚塘及小河采用塊石擠淤的方法。該路段總長3.2Km,從中選擇了220m試驗段進行填石路基施工,用以上三種方案驗證哪一種方案的合理性。為了最終確定填石工程量的方案準確性,業(yè)主、監(jiān)理、工程隊對石料進場進行嚴格收方計量,試驗段完工累計收方量為11957M3.
4.2.理論測算填石工程量
根據(jù)地質(zhì)報告中反映,E=(0.7-11.1)PS PS=0.28-0.37Mpa 魚塘回填深度3.7-0.8m,回填石料的容重按22kg/m3計取,淤泥厚度Δh按4.5-7.9m計取。各部分預測厚度見填石路基各計量方案曲線對照圖,計算出累計填石工程量為10458 M3.
4.3.采用沉降標觀測計算填石工程量
根據(jù)220m的路基施工長度每10m布設(shè)一處沉降標段面,每處沉降標段面3只沉降標,左、中、右分別布設(shè)一個沉降標。經(jīng)過4個半月的路基施工,共進行了15次觀測,通過觀測結(jié)果確定各處觀察斷面的平均厚度(見填石路基各計量方案曲線對照圖),計算出的累計填石工程量為12493 M3.
4.4.采用探地雷達檢測填石路基工程量
測試采用SIR-10型美國生產(chǎn)的探地雷達系統(tǒng),SIP-10型探地雷達系統(tǒng)是一種高精度全自動雷達掃描系統(tǒng),包括數(shù)據(jù)采集,測點位置掃描及波形記錄等均由系統(tǒng)自動完成,檢測時沿路寬方向布置五條東西向的縱向測線,每條測線為220m,每間距0.5m采集一組數(shù)據(jù),累計采集2200組數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)分析各部分的厚度,計算出的累計填石工程量為11785M3 噸?;窘咏旯な辗接嬃?1957M3噸,達到了預期的目的,完全信賴SIR—10型探地雷達檢測數(shù)據(jù)的正確性。
5、結(jié)論
5.1.填石路基在范圍小且正常路段施工時,理論計算沉降值基本反映了填石路基完工后實際路基底面標高,并計算出填石路基工程量。但占線長由于地質(zhì)條件的變化影響理論計算沉降的準確性,故不宜在占線長、復雜路段工程中使用。
5.2.采用對沉降標各階段沉降觀測,最終計算填石路基工程量。可在范圍小復雜的施工地段使用,如漁塘、溝槽,橋頭等,能準確反映復雜地段各階段填石路基的沉降量及回填厚度。由于沉降標布設(shè)的數(shù)量與位置受到限制,故不能完全反映占線長、工程量大的填石路基工程。
5.3.采用探地雷達系統(tǒng)檢測路基厚度,確定填石工程量是一種高精度、高效率、快捷、準確的檢測方法,可以在短時間內(nèi)采集大量相關(guān)數(shù)據(jù)且不受地形,地質(zhì)條件變化的影響,在占線長、工程量大、地形、地質(zhì)復雜的道路工程建設(shè)中應(yīng)廣泛使用。
3.1.工作原理
探地雷達檢測填石路基工程量是一種反射波檢測方法。由發(fā)送天線向地下不斷發(fā)送電磁脈沖,該脈沖在向地下傳播過程中若遇電性分界面即能產(chǎn)生反射脈沖返回地面,被接收天線接收,并由雷達主機記錄。根據(jù)地面以及目的層的層面兩次反射脈沖的時間差,結(jié)合電磁脈沖在該介質(zhì)中的傳播速度,即可求得目的層的深度。
3.2 檢測的方法
首先,在標準路段上選點,用探地雷達檢測代表點的厚度及其它參數(shù),并用開挖探坑驗證檢測的數(shù)據(jù),確定電磁脈沖在介質(zhì)中的傳播速度。
檢測時沿路基總寬布置五條等長于路基的縱向測線,將安裝在拖車后面的探地雷達儀分別沿五條縱向測線第間隔0.5米掃描一組數(shù)據(jù),雷達掃描系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集,測點位置及波形記錄等均由系統(tǒng)自動完成,最后打印出各測點處的填石方厚度與測線樁號的對應(yīng)關(guān)系曲線圖。根據(jù)五條縱向測線上各點數(shù)厚度的數(shù)據(jù)計算出填石路基的工程量。
探地雷達檢測方案,操作便捷,檢測速度快,檢測數(shù)據(jù)準確,適用于占線長,工程量大的路段檢測,是一種高精度的檢測方法,值得廣泛推廣。
4、工程實例
4.1.工程概況
吳江市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)江興東路,路基工程位于魚塘、小河及農(nóng)田之上,根據(jù)地質(zhì)報告反映土層情況如下:
序號 土 層 名 稱 特 征 層厚(m) PS(MPa) [σ0] (KPa) [P0](g/cm3)
1 素填土(粘性土) 松軟 1.0-1.2 0.37 55 1.70
2 淤泥質(zhì)亞粘土 流塑 3.5-6.7 0.28 30 1.65
3 亞粘土 軟塑 3.0-4.1 1.1 130 1.90
4 亞粘土 硬塑 2.7-3.4 2.61 200 1.98
5 亞粘土 中密 未揭穿 4.89 140 1.95
該路段路基采用蘇州地區(qū)砂巖和花崗巖進行填筑,魚塘及小河采用塊石擠淤的方法。該路段總長3.2Km,從中選擇了220m試驗段進行填石路基施工,用以上三種方案驗證哪一種方案的合理性。為了最終確定填石工程量的方案準確性,業(yè)主、監(jiān)理、工程隊對石料進場進行嚴格收方計量,試驗段完工累計收方量為11957M3.
4.2.理論測算填石工程量
根據(jù)地質(zhì)報告中反映,E=(0.7-11.1)PS PS=0.28-0.37Mpa 魚塘回填深度3.7-0.8m,回填石料的容重按22kg/m3計取,淤泥厚度Δh按4.5-7.9m計取。各部分預測厚度見填石路基各計量方案曲線對照圖,計算出累計填石工程量為10458 M3.
4.3.采用沉降標觀測計算填石工程量
根據(jù)220m的路基施工長度每10m布設(shè)一處沉降標段面,每處沉降標段面3只沉降標,左、中、右分別布設(shè)一個沉降標。經(jīng)過4個半月的路基施工,共進行了15次觀測,通過觀測結(jié)果確定各處觀察斷面的平均厚度(見填石路基各計量方案曲線對照圖),計算出的累計填石工程量為12493 M3.
4.4.采用探地雷達檢測填石路基工程量
測試采用SIR-10型美國生產(chǎn)的探地雷達系統(tǒng),SIP-10型探地雷達系統(tǒng)是一種高精度全自動雷達掃描系統(tǒng),包括數(shù)據(jù)采集,測點位置掃描及波形記錄等均由系統(tǒng)自動完成,檢測時沿路寬方向布置五條東西向的縱向測線,每條測線為220m,每間距0.5m采集一組數(shù)據(jù),累計采集2200組數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)分析各部分的厚度,計算出的累計填石工程量為11785M3 噸?;窘咏旯な辗接嬃?1957M3噸,達到了預期的目的,完全信賴SIR—10型探地雷達檢測數(shù)據(jù)的正確性。
5、結(jié)論
5.1.填石路基在范圍小且正常路段施工時,理論計算沉降值基本反映了填石路基完工后實際路基底面標高,并計算出填石路基工程量。但占線長由于地質(zhì)條件的變化影響理論計算沉降的準確性,故不宜在占線長、復雜路段工程中使用。
5.2.采用對沉降標各階段沉降觀測,最終計算填石路基工程量。可在范圍小復雜的施工地段使用,如漁塘、溝槽,橋頭等,能準確反映復雜地段各階段填石路基的沉降量及回填厚度。由于沉降標布設(shè)的數(shù)量與位置受到限制,故不能完全反映占線長、工程量大的填石路基工程。
5.3.采用探地雷達系統(tǒng)檢測路基厚度,確定填石工程量是一種高精度、高效率、快捷、準確的檢測方法,可以在短時間內(nèi)采集大量相關(guān)數(shù)據(jù)且不受地形,地質(zhì)條件變化的影響,在占線長、工程量大、地形、地質(zhì)復雜的道路工程建設(shè)中應(yīng)廣泛使用。