路基岩溶、采空区施工质量检测方案

路基岩溶、采空区施工质量检测方案
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路基岩溶、采空区施工质量检测方案

路基岩溶及采空区施工质量检测方案旨在保障特殊地质条件下路基的稳定性与长期安全性。该方案以“探、验、监、评”为主线,采用“物探先行、钻探验证、动态监测、综合评估”的技术路径。首先,利用高密度电法、地质雷达(GPR)、微重力及三维地震反射等无损物探手段,对拟建路基范围开展全覆盖、网格化扫描,初步圈定隐伏溶洞、土洞及采空塌陷区位置、规模及埋深;其次,针对物探异常区布设加密钻孔(间距≤20m,深度穿透潜在空区并进入稳定基岩≥3m),结合孔内摄像(CCTV)、跨孔CT及注水/压水试验,验证空区发育特征及围岩完整性,并同步取样进行岩土物理力学参数测试。施工阶段实行全过程质量管控:对注浆加固区,严格控制浆液配比、压力、流量及终压稳压时间,采用钻芯取样+压水试验验证充填密实度与止水效果;对换填、强夯或桩基处理段,开展承载力检测(静载试验、动力触探)及变形模量测试。工程竣工后设置自动化监测网(含GNSS地表位移、深部位移测斜、应力应变传感器及雨量计),实施不少于1年的沉降与变形动态监测。最终依据检测数据,结合数值模拟分析,形成地质风险分级评估报告,为运营期养护提供依据。本方案强调多方法互为印证、工序闭环管理,确保隐蔽工程可追溯、可验证,全面提升复杂地质路基的本质安全水平。(498字)

地质雷达主要是检测地层的密实程度、是否存在脱空及脱空大小,对注浆效果做出定性评价。

探地雷达方法是20世纪70年代发展起来的一种用于确定地下介质分布的广谱电磁法,它系统地、高度地集中了现代高新技术领域的最新成就。探地雷达以其经济、无损、快速而直观的特点成为浅部地球物理勘察的最主要的工具之一。 探地雷达方法是利用高频电磁波,以脉冲形式通过发射天线被定向地送入地下,雷达波在地下介质中传播过程中,当遇到存在电性差异的地下目标体(如空洞,或其它不连续界面)时,电磁波便发生反射tb 10422-2020标准下载,返回到地面时由接收天线所接收。在对接收天线接收到的雷达波进行处理和分析的基础上,根据接收到的雷达波波形、强度、双程走时等参数便可推断地下目标体的空间位置、结构、电性及几何形态,从而达到对地下隐蔽目标物的探测。它探测的基本原理与浅层地震相同,不同的是探地雷达向地下发送的是高频电磁波,它的物理前提是地下介质之间介电常数和电导率的差异。

图1 探地雷达探测地下空洞等目标物示意图 图2 地下空洞等目标物探地雷达探测结果示意图

图 3 地质雷达探测系统

当地层内注浆效果不好时,地层就存在不密实或空洞现象,不密实或空洞与周围介质都存在着较明显的物性差异,这就会引起雷达波产生反射。注浆越不密实雷达反射信号越强且能量分布越不均匀,同相轴越杂乱,空洞处雷达反射图像呈 双曲线型,反之雷达波能量分布均匀,衰减较有规律,如图4。

注浆密实雷达图像 (b)注浆不密实雷达图像

图4 雷达图像对比

图5 二度体探测剖面布置      图6三度体探测剖面布置

溶洞或采空区注浆效果处理可看作是三度体探测,因此要求布置网格状测线,测线的距离依据路基处理范围、不良地质体积等参数确定,测线间最大距离不宜大于最大溶洞(采空区)1/3。

对检测区域做好测量放样,以确定测线坐标及标高。对雷达测线测量中要做好场地标记和纪录打标统一。场地标记包括测线标记和测线上距离标记,同时,雷达记录里的标记要与场地标记相一致,确保检测结果的缺陷区域的准确定位。为提高探测结构的准确度应采用点测与连续测量结合,多天线综合测量的方法,做到去伪存真的目的。

5.1.4 资料处理

地质雷达原始数据受地形及外界电磁干拢的影响,必须经过处理才能进行地质解译。地质雷达数据解释程序如下:

①添加距离信息。连续测量方式加距离需要三步a) 编辑文件头内的距离信息;b)编辑用户标记;c)距离归一。

②添加里程信息,输入里程起点坐标。

③确定地面反射波信号位置。

④调整信号延时信息,找地面。

⑤设置和修改介电常数,计算深度信息。

⑥背景去除,显示构造特征。

⑦水平相关分析,消除雪花噪音干扰。

依据雷达检测原理及多年工程实践及研究对比,总结雷达检测结构评判标准如下表:

表2 注浆效果检测与评判标准表(地质雷达法)

实际数据解释过程中在消除信号干扰的情况下,利用上面的评定标准,评价检测区域的注浆效果。

5,.1.6 提交成果

(1) 雷达测线平面布置图;

(2) 雷达深度剖面图;

(3) 雷达综合解释图。

5.2.1 检测目标

钻孔取芯,通过对岩芯的观察和描述判断浆液对采空区空洞和裂隙的充填胶结程度;通过试验确定注浆结石体的无侧限抗压强度。

5.2.2钻探施工组织

现场委派一名工程技术人员。驻住工地,全面负责劳动组织安全质量,严把技术关,做到完成一孔验收编录一孔,确保在野外把好质量关。

(1)由测量人员按钻孔平面布置图现场测放钻孔孔位及测定孔口高程,同时测量的原始数据详细备案存档。

(2)组织钻机等设备及安排人员进场,按检测要求开孔施钻(路基每200~300m一个检测孔,且检测孔总数不得少于注浆孔总数的2%,也可依据地质雷达异常区确定钻孔位置)。

(3)协调各种关系,使各个环节互相配合与支持,保证质量目标的顺利实现。

(4)工程技术人员实行跟班作业,在现场进行严格的技术管理和指导。

(5)按规定进行芯样采取,每回次岩芯采取率应大于90%,及时把采取的芯样送至实验室。

(6)钻探采取全取芯的方式进行,采用清水、套管护壁钻进。

(7)每个钻孔完成后,提交钻探班报表、钻探编录表,并组织机长、现场技术人员和监理单位进行验收签证。

(8)钻孔验收合格后,进行保护,为钻孔为接下来的进一步检测做准备。

(9)钻孔过程中要保证施工场地的整洁,做好文明施工。

(10)所有钻孔检测完成后做好退场及场地清理工作。

(1)采用回旋岩芯钻探,地下水位以上须干钻,测到初见水位后才可用水钻,宜采用双层岩芯管钻进,套管护壁。

(2)在地层中钻进时,每回次≤0.5~1.0m。

(3)准确量测和记录钻进尺寸(误差≤5cm)及不同岩性分层深度,认真填写钻探记录,每个钻孔均应量测初见水位及稳定水位(误差≤10cm)。

(4)岩(土)芯按顺序摆在岩芯箱中并及时填写标准岩芯牌,防止暴晒!对要求保存岩芯的岩芯箱进行编号以便保存。

5.2.3 室内试验及资料整理

(1) 通过对岩芯的观察和描述判断浆液对采空区空洞和裂隙的充填胶结程度

(2) 提交结石体无侧限抗压强度报告。

(3) 报告文字部分采用word格式,表格采用excel格式。电子文件按“报告正文与表格”、“钻孔柱状图”、“钻孔平面布置图”和“岩芯照片”四个文件夹分类保存。

通过测试地层横速度的大小来评价注浆效果,波速度越大说明注浆效果越好。

弹性波波速单孔测试法可原位测定地层的S波波速,单孔法波速测试采用地面激发,在孔内某一深度接收直达压缩波的初至和第一个直达剪切波的初至时间,逐点测量,从而求取各土层中传播的剪切速度Vs(也称横波速度)。由于各土层的物理性质各有差异,使波在其中的传播速度各不相同,逐点求取Vs值。

图7 剪切波波速测试仪

震源位于孔口1.0米左右处,用18磅铁锤敲击与地面紧密藕合的木板产生横波(SH波)。

图8 单孔法波速测野外施工示意图 图9 野外波速测试

先将三分量检波器送入孔底,由深至浅逐点测量,仪器操作员监视记录,选择仪器参数(放大倍数和采样间隔等),每测完一点,将信号存入微机,然后进行下一测点的测量,如此测定全孔。

(4) 横波旅行时确定

纵波在波形记录均以首波形式出现,横波与纵波相比,其速度低,振幅大,频率低,初至时落后于纵波初至时;当铁锤在木板两端作正、反向敲击时,横波波形相位相反,将正、反向激振所得的波形叠加,便可在测试波形中读到横波初至时间。

(5) S波波速计算

根据每一测点上获得的纵横波初至时(ti),便可从下式计算出岩土的波速。

…………..……………………… (1)

………………………………… … (2)

………………………………………. (3)

式中: 和分别为第测点到震源的距离和波初至时

和分别为第测点至震源的距离和波初至时

:震源至孔口的水平距离

:为第测点的深度

(6) 单孔法波速测试注意事项:

1)一定要用正规的叩板,最重要的是叩板一定要压实,这样才能激发出较好的有效波形;

2)采集数据时,板孔距一般在2米左右,如果钻孔比较深,需要多次叠加采集;

3) 如果需要P波的资料施工合同交底表,还需要垂直敲击,注意垂直敲击的激发点到钻孔的距离必须等于板孔距;

4) 从钻孔底向上逐点测试时,敲击顺序(左、右,垂直)不能变,否则数据处理时波形会出现反相位,不易于读取初至时间;

5) 在测试时一定要记录好野外记录班报;

6) 采样点数的设定需要根据波速和深度进行估算;在测试过程中要监视估算出的时间点的数据波形质量,在同一显示增益条件下,使不同深度测点的有效波形幅值大小相近,便于资料对比分析和数据处理。

dbt29-6-2018天津市建设项目配建停车场(库)标准2018.07.016.采空区处治质量验收标准

依据《),采空区的处治结果应按下表要求进行验收。

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