二维瞬态瑞雷波法在某高填方地基强夯效果检测中的
应用
王开华1* 罗婷婷2 景洪3
1 欧美大地仪器设备有限公司 成都市 600015
2 西南石油大学 成都市 610500 3 北京数泰科技有限公司 北京 100080
摘要：二维瞬态瑞雷波法是在一维瞬态瑞雷波法的基础上发展起来的，其改进了一维瞬态法一次只能获取一个测点信息，分辨率不足，且施工效率低的缺点。二维法施工效率高，成果可靠，在一系列工程中得到了广泛的应用。本文详细介绍了该方法及其在某工程实例中的应用。
关键词：二维瞬态瑞雷波；高填方；强夯检测 1 前言
我国西部地区由于地形崎岖，很多工程进行地基处理时需要削峰填谷，形成很多高填方场地。这些场地往往采用强夯作为地基加固处理的重要手段。对于这些高填方强夯场地的质量检测单一的岩土勘察可靠性低，采用大面积钻探和静力触探可靠性高但是费用高，周期长。而二维瑞雷波检测方法，施工效率高，能短时间内完成大面积的检测工作，且方法成熟，在地面操作，费用较低。配合少量的钻探、触探、静载数据，可以获得准确的大范围的地基加固效果、强夯影响深度和地基承载力等重要指标。
请填写图片注释
2 瑞雷波法检测的基本原理
PDF pdfFactory Pro www.fineprint.cn瑞雷波存在于地表面附近, 沿地表面传播, 其穿透深度约相当于它的波长。瑞雷波在分层介质中具有频散特性, 利用这种性质, 可以根据频散曲线划分层位, 求出各层速度。另外, 瑞雷波的波速与介质的密度紧密相关, 波速随介质密度增大而增加, 可以利用波速与密度的相关性计算密度。
采用瑞雷波进行勘察, 主要利用其以下三个基本特征: ⑴、在分层介质中, 瑞雷波具有频散特性。 ⑵、瑞雷波的波长不同, 穿透深度也不同。 ⑶、瑞雷波传播速度与横波传播速度具有相关性。
见图2，以24个检波器为例，二维法震源放在检波器之间和測线两端，震源激发次数=检波器数（N）+1,得到N+1张记录。 在CMP点对记录进行叠加，提高了数据的信噪比。
请填写图片注释
3 工程实例
某高填方场地拟采用强夯作为地基处理方法，需要通过试验确定强夯效果。施工方选用二维瞬态瑞雷波法作为强夯效果检测的方法之一。本次实验设计为研究强夯前后场地波速变化情况。在场地4角和中心共布置5个测点，点号即为强夯次数，采用二维瞬态瑞雷法进行检测。测点测线布置示意图见图3。
位于场地4角的测点，各布置一条东西向测线；中心处测点布置互相垂直的两条测线（line1东西向，line2南北向）。在强夯前和强夯后各测量一次。观测系统为24道25炮。检波点距和炮点距相同，均为为0.8m。总计测线6条，测量12次,测线均避开夯击中心均约0.6m(避开夯坑)。本文以点3、9、20为例进行分析。
3.1 测点3数据处理成果
PDF pdfFactory Pro www.fineprint.cn
请填写图片注释
剖面左侧为东，靠近试验场中心位置；右侧为西，最西侧抵达试验场边缘。测线整体在试验场西北缘偏南。强夯前剖面东侧有一明显速度较高区域（深度4m-8m，位置2.9m-7.9m处）。西侧速度较东侧低。强夯点位于剖面中心（9.6m处）。强夯后：浅层（0-2m）速度有所降低，右上角尤为明显；中层（4m-8m）速度有所提高，尤其是两侧，其速度曲线形似眼镜状；深层（8m-10m）速度相对中层（4m-8m）反而有所降低，但较夯前而言，则是东侧速度有所降低，西侧速度有所提高。
3.2 测点9数据处理成果
请填写图片注释
剖面左侧为东，最东侧靠近试验场东侧边缘；右侧为西，靠近试验场中心。测线整体靠近试验场东南缘。强夯前剖面大体上0-7m由浅至深速度逐渐增大,7m-10m速度略有降低。中心处东侧比西侧略高一点。强夯点位于剖面中心（9.6m处）。强夯后：浅层（0-4m）整体速度有所降低，尤其是左上角。中深层（4m-10m），中心线两侧变化较为明显，尤其是西侧速度提升较多。两侧不对称，没有形成比较标准的眼镜型异常。
3.3 测点20数据处理成果 3.3.1 Line1
PDF pdfFactory Pro www.fineprint.cn
请填写图片注释
Line1为东西向测线。强夯前剖面，6m以上横纵向变化明显，6m-10m变化较小。强夯点位于剖面中心处（9.6m）。强夯后：浅层（0-4m）整体速度有所提高。中深层（4m-8m）中心线两侧速度交较正中心处高，接近眼镜型。
3.3.2 Line2
请填写图片注释
Line2为南北向联络线。强夯前剖面，6m以上横纵向变化明显，6m-10m变化较小。强夯点位于剖面中心处（9.6m）。强夯后：浅层（0-5m）整体速度有所提高。中深层（5m-10m），整体速度也是有所提高，中线两侧提高比较明显，呈不规则眼镜形。
结论：
综合来看，该次强夯试验影响深度约为8m左右，夯后波速剖面速度高点分布在夯点垂向线两侧速度，4-8m深度变化最为明显，两侧呈对称或不对称的眼镜状。该方法成功完成了强夯试验场地的波速检测，达到了设计目的。
参考文献
[1] Park. C.B., et.al., Multimodal analysis of high frequency surface waves, Proceedings of the symposium on the application of geophysics to engineering and environmental problems, 1999,99 115-121
PDF pdfFactory Pro www.fineprint.cn[2] Koichi Hayashi, et.al., CMP cross-correlation analysis of multi-channel surface-wave data, Exploration Geophysics, 2004,35,07-13
[3] F Wu，G Geng，W Zhong, Rayleigh Wave and Its Application to Testing Dynamic Compacted Ground, - Journal of Xian Jiaotong University, 2003,
[4] 吴福良，耿光旭，仲伟周, 瑞雷波在地基强夯检测中的应用, 《西安交通大学学报》 2003
The application of 2D Rayleigh Wave to the Quality Inspection of the high filled Foundation Dynamic Consolidation Treated
wangkaihua1*
luotingting2
jinghong3
PDF pdfFactory Pro www.fineprint.cn
