瑞雷波法在陆域形成工程地基处理中应用

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1、瑞雷波法在陆域形成工程地基处理中应用　　摘要：通过分析瑞雷波的概念入手，介绍了瑞雷波法检测地基的基本原理、工作方法，并通过应用实例，说明了瑞雷波法在陆域形成工程地基处理中的检测效果。关键词：瑞雷波；强夯；地基处理；静载荷试验Abstract:ThisthesishasintroducedbasictheoriesandmeasuresofRayleighWavemethodusedindetectingthefoundationthroughconceptualanalysisofthismethod.Ithasalsol

2、istedapplicationexamplestoillustratethedetectingeffectofRayleighWavemethodinthegroundtreatmentofLand-FormingConstruction.Keywords:Rayleighwave；dynamicconsolidation；groundtreatment；staticloadingtest中图分类号：TU47文献标识码：A文章编号：2095-2104（20129随着沿海城市的不断发展，由于经济建设的需要，很多地方开始围海

3、造陆，在这些陆域形成工程中，一般利用开山混合料回填后，通过强夯进行地基加固处理。由于这些陆域形成工程面积大，所以对强夯加固处理后的地基进行质量检测和监测，是十分重要的。利用瑞雷波法检测强夯地基，轻便、快捷，可以进行原位无破损、连续大面积检测，而且通过与传统的静载荷试验等相结合，可以检测大范围的地基加固效果。1瑞雷波法基本原理及工作方法基本原理地震波分为两类，即体波和面波，体波包括纵波(P)和横波(S)。当介质中存在分界面时，体波在一定条件下会相互干涉并迭加产生出一种频率较低、能量较强的次生波，因其主要沿介质的分界面传播，故

4、称为面波。面波分为两类，即瑞雷波和勒夫波，目前主要是利用瑞雷波进行工程勘察。瑞雷波测试原理如图1所示。瑞雷波在介质中传播存在以下几个特性：⑴分层介质中，瑞雷波在介质表面具有频散特性，即不同频率的波具有不同的传播速度。利用该特性可以进行介质分层。⑵瑞雷波的能量占全部波动能量的2/3，绝大部分能量集中在距震源的第一个半波长之内。由半波长理论可知，瑞雷波的测试深度为半个波长。⑶瑞雷波的波长不同，其穿透介质的深度也不同，波长越长，穿透的地层深度越大。因此，根据波长与频率的关系，可通过改变激震频率来测定不同深度介质的平均瑞雷波速度V

5、r，当速度不变时，频率越低，测试深度就越大。9⑷从能量衰减特性来看，纵波和横波的振幅反比于波传播的距离，衰减与1/r（r是波的传播距离）成正比，而瑞雷波的振幅衰减与1/成正比。因此，瑞雷波的能量衰减要比横波和纵波慢得多，这是瑞雷波测试技术的优越性之一，可以很好的用来识别瑞雷波。⑸瑞雷波的传播速度与介质的物理力学性质密切相关。当地基被夯实之后，地基土中的压缩比减小，承载力、波速随介质密度增大而增加，如强夯施工不均匀或夯击次数不够，则承载力达不到要求，瑞雷波速度低；如强夯效果好，承载力满足要求，瑞雷波速度也相应较大。因而，瑞雷

6、波速度的高低，直接反映了承载力的大小。强夯前后瑞雷波速度的变化，即反映了地基岩土力学性质的变化。因此，可直接利用测试瑞雷波速度的方法来检测强夯效果。瑞雷波测试方法分为瞬态法和稳态法两种，这两种方法的区别在于震源不同。瞬态法是在激震时产生一定频率范围的瑞雷波，并以复频波的形式传播；而稳态法是在激震时产生相对单一频率的瑞雷波，并以单一频率波的形式传播。一般采用的是瞬态瑞雷波法。现场工作方法9瑞雷波法测试仪器主要有激振源、检波器、放大器、数据采集和分析系统。瞬态瑞雷波检测现场工作方法主要是现场试验、检测布置和面波采集。现场试验是

7、开始现场正式工作的基础，主要包括干扰波调查、仪器和检波器系统的一致性检查和震源试验。面波检测布置包括测线布置和排列布置两部分，布置的原则是避免干扰，尽量真实地反映地基情况，根据现场测区实际条件确定合理的偏移距、道间距等。面波采集记录的质量是勘察成果质量的重要环节，应设置合理的采样点数、采样间隔，对于不理想的记录应进行重新采集，以获得最佳观测效果。同时要尽可能收集现场所需的工程资料，为后期资料解释和分析提供依据。一般来说，夯前和夯后的测线布设方式和布设位置等参数应该是一致的。室内资料处理资料处理时首先对实测波形（时间域内）进

8、行二维傅立叶快速变换，得到F—K域（频率—速度）变换图，并由此求取频散曲线，通过对频散曲线反演拟合，得到地层的厚度及对应的瑞雷波速度值。2应用实例2.1概况大连LNG项目位于大连市大孤山南端鲶鱼湾水域，30万吨矿石码头和30万吨级原油码头之间，本工程地基处理总面积为20.57万m2。根据陆域形成的方式和