岩土质量测试跨孔波速运用

随着我国各项建设事业步伐的加快，岩土工程勘察及工程质量检测受到越来越广泛的重视和应用。其中，波速测试作为地基土动力特性测试项目之一，是一种快速、准确的原位测试技术。波速测试常用的方法有：单孔法、跨孔法和面波法。单孔法测试深度较小；面波法设备复杂，现场工作时间较长，数据处理较复杂。跨孔法波速测试可测深度较大，精度较高，因此适用范围较广n。跨孔法波速测试工作可依据国家行业标准《地基动力特性测试规范}GB／T50269—97和《岩土工程勘察规范)GB50021—2001进行。

1．跨孔波速测试原理及方法

跨孔波速测试利用两个钻孔，其中一个作为发射孔，另一个作为接收孔。试验时将超声波发射探头和接收探头同时放进预钻孔内进行。从发射孔内震源激发的波经两孔之间传播到接收孔，被孔中检波器接收，然后计算出波行走的时间t，即可求得波速Vp(单位m／s)：Vp=L／t式中：L为由振源到达接收孔测点的距离。跨孔波速测试在两个子L中进行，激发设备和接收设备分别置于同一高程，自下而上同步移动进行测试，移动点距一般为1m左右。跨孔波速测试现场连接如图l。

2．跨孔波速测试在岩土工程勘察中的应用

2．1幕墙质量检测

幕墙施工位于地下，许多不可见因素均会导致施工缺陷。为防止缺陷被掩盖和疏忽，造成不可逆转的经济损失和安全事故，确保基坑开挖前工程支护结构质量符合设计标准要求，需对止水帷幕墙的完整性和均匀性进行检测。根据波速值的高低判断所测范围内防渗墙是否有缺陷。一般设置跨孔间距5m，逐层进行检测，各剖面测点垂直间距为1m。通过波速测试的实测数据，可分段对帷幕的均匀性进行评价，并综合评价止水帷幕墙的完整性，判断缺陷位置及其程度，明确降水工程开始前，查明不满足设计要求幕墙的空间范围。

2．2软基处理工程检测

建筑之前若地基不够坚固，为防止建筑后地基下沉拉裂造成建筑物不稳定等事故，需要对软地基进行处理，以提高软地基的固结度和稳定性至设计的要求。软基处理广泛地应用在我国沿海及内地。例如：天津、上海、厦门、广州等沿海地区以及昆明、武汉、南京等内地地区。特别是填海的一些地区，一般建筑前都需要进行勘测，然后进行软基处理，否则存在很大的风险和后患。目前，水泥土广泛应用于道路工程以及低层建筑的地基加固工程等。水泥土是利用水泥或水泥系材料作为固化剂，采用一定的搅拌机械将水泥与原位土强制拌合，通过水泥与土之间发生的一系列物理化学反应，使原位土变成具有高强度、低压缩性、低渗透性的水泥稳定土。软基处理的成功与否，取决于施工单位、工程管理、工程技术、工程机械设备及施丁人员素质多种综合因素，水泥土质量检测是应用中的一个薄弱环节。可用跨孔波速法检验，从而判断水泥土搅拌桩的质量完整性及桩身缺陷位置。某工程实例表明，水泥土的波速(150o一2500m／s)之间，原土波速(550～1lOOm／s)之间，具有较明显的波速差异，显然水泥搅拌桩的波阻抗远大于桩周土的波阻抗。因此用波速法判断水泥搅拌桩的质量完整性具有理论依据及实践可行性。

2_3采空区治理工程质量检测

合理开发利用废弃的采空区土地，可提高矿产土地利用率，缓解矿区土地资源紧缺的矛盾。经加固后，满足一定的条件下，大型的采空区也可改造为旅游用地、仓储用地、废弃物存放地等。一般情况下，采用的工程措施是注浆充填处理方法。纵波波速测试可用以采空区勘察以及采空区治理工程质量检测。注浆前，可通过岩层中波速值大小及变化情况来判断岩体的完整性(如破碎、裂隙、软弱夹层等)，了解介质的工程地质特征。注浆后，采空区以及周围岩体裂隙充填固结岩体的完整性、稳定性和抗压强度提高，会直接影响到声波在岩层中的传播速度。通过对注浆区背景资料分析与研究的结果和注浆区的测试结果进行对比，可说明采空区注浆工程的质量是否符合设计要求。

2．4坝基岩体工程地质分类

水利构筑物中，纵波波速Vp值和坝基岩体工程性质(包括岩体完整程度、强度、岩体结构面的发育程度以及岩体抗滑、抗变形性能等)具有良好的相关性。《水利水电工程地质勘察规范)(GB50487—2008)坝基岩体工程地质分类表，列出坚硬岩、中硬岩、软质岩等岩体特征及其相应的岩体主要特征值。纵波波速作为岩体主要的特征值，可用以评价岩体工程性质。纵波波速越大，岩土愈完整，强度愈高，抗滑、抗变形能力愈强。例如，对于坚硬岩，Vp>5000m／s，则岩体不需做专门性地基处理，属优良高混凝土坝地基。而Vp<2500rrds，岩体较破碎，一般不宜做高混凝土坝地基。当坝基局部存在该类岩体时，需做专门处理。

3．结语

跨孑L法波速测试作为一种原位测试技术，在岩土工程勘察及质量检测中均有着广泛的应用。