大规模的建设工地中,越来越显出基础地基调查的重要性.从设计阶段开始到实施精密的地基调查时为止,可以减少施工所需的时间和费用.而且从在施工期间内的各种安全性评价和施工结束后对构造物的安全保证等方面也有着很重要的作用 . 下面将介绍土木施工现场中使用的多种多样的物理探测方法和现场浇铸混凝土地基和各种地基的完整度的评价方法.以及这些方法的应用领域和效果.
根据被测对象物的影像形成的技术的不同,可以分为CT 和CAT两种。物理探测时,电源中产生的弹性波或者是电磁波穿过媒质,通过波的传播时间或者是振幅的改变等参数,可以确定弹性波经过的端面的速度,吸收性等参数,并且用图象的形式表现出来。这又可以称之为土木地理断层影像探测法
岩层的分离或者是岩层界面的确定
岩层内弹性波的速度
地下空间的探测
地基弹性率的测定
环境,土木,和企业等建筑物的安全性的评估
矿物,能源等天然资源的探测
土木施工和废弃物处理场建设时正确的地基评估
弹性波断层影像探测是采用图象的方式,通过记录弹性波速度的分布情况,从而测定出地层的分布,地质及地层的结构,破损带和软弱地带的位置及状态,是否存在地下空洞和空洞的分布情况等。
导电性探测是指通过反复测定前后两个电极之间的电压差从而确定地下导电情况分布的探测方法,一般情况下,该方法常应用于导电的物体,地下水的探测,环境污染带的探测。
土木,建筑现场的地基调查
地层构造的把握
地基岩层的深度测定
把握断层/破损层的分布
判断地下水/地热地带的存在与否和存在形态
堤坝的漏水部位的确定
石灰岩地带的空洞测定
大规模开发对环境影响的调查
埋入的废弃物对环境的污染程度的探测
下面是导电性探测的图例。本探测地区内,由于降雨量大,导致周边的土壤大量流失,需要通过地下的地质调查采取补水加强的方案。本调查的结果显示出了土壤流失的部位并预测 了地下水的流动方向和地带。这个调查结果通过钻探实验已经得到了验证。在这些基础地基检测中采用导电性检测可以获得保证上方建筑物安全的各种必须的数据材料。
::: 探测结果图 :::
探地雷達(GPR)是以地下不同介质的电磁性质的差异为物理前提的一種无破坏的高級探地技術。它利用一个发信机发射頻率25~1200MHZ的无线电磁波,另一个收信机接收來自地下的反射波。电磁波在介质中传播时,其路径,电磁場强度根据波形將发生变化。我们將收到的回波交給計算机进行处理幷將地下形态构造波形資料化。GPR波形資料可看做路線下方的地下斷面波形。我們根据收到回波的形程走时,幅度及波形資料推断出地下介质的构造。
各种地下管线(自來水管,下水道,电缆,煤气管道)探査
各种地下埋设物探査
隧道厚度探测
隧道探伤
框架状态检测
灌浆效果良好度检测-地下墻体空洞探测
路面层厚探测
路面以下辅助层及原始地表探査
混凝土鋼筋排布及网线状态探测
混凝土內部空孔探测
混凝土下方地樁位置探测
地表层序及层岩探测
洞穴及地下孔洞探査
地下文物探査
这幅画是一个电子非电阻勘探结果的例子。本勘察地区的基础地基调查是指,由于雨量较多,周围发生泥沙崩塌的地区,通过地下下层的地质调查,以摸索维修及加强方案等为目的进行的调查。本探测结果显示,在发生泥沙崩塌的部分和地下下部的地下水流动带被预测为构造帶,通过钻探再次确认了这一情况。电力非电阻勘探通过这种基础地基调查,可以作为确保上层建筑安全性的重要资料使用
图为水下地表构造例图,如图所示的水深及地表深度都可进行測定
地下雷达探測如图所示,可將各种地下埋设物位置精确探明。
孔式探测是利用超声波束在孔內壁進行全部彻底的扫描,从而测出岩层的物理特性及縫隙的一种最尖端物理检测技術。
土木建设现场 地表调查
- 对港湾工程沙石流失及分布状态,地层状态进行探测.
- 调查地表陷落及地质调查
- 原子能发电站附近区域地表勘察
- 废弃物放置区域地表勘察
- 海岸投入沙石量和形状
钻孔施工勘察及洞穴探査
- 框架接縫探测
- 打孔灌浆不良部分检测
- 人工或自然地下洞穴探査
- 孔洞沉积探査
- 地下文物探査发掘前進行摄影记录
安全诊断
- 桥梁安全诊断资料
- 钻孔作业装备投入使用前进行作页前探査
- 探测旧管道腐蝕程度
水面弹性波反射法是在水面将波发生源和收信机固定后,利用小型船只沿路线移动,將测定的信息进行电算处理,之后得出断面图,从而了解和掌握水面及水下地形构造,测定水深和地层情况,全面掌握勘察地区的立体地层构造,是一种精密的探査方法
海洋土木工程必需的地质调查
海上建筑安全诊断必需的地质调查
水下文物发掘
通过衍射波对海底埋藏物位置的判断
海底埋藏物探査
淺海障碍地域探査
目前的钻孔勘探在进行海洋地质调查时,只能得到不连续的結果,因此在对大規模海上建筑进行安全診斷或设计时,資料是有限的。在這种情况下,海洋钻孔勘探由于实行困难,使地质情况得不到充分的调查,結果产生问题使建筑物的安全性 受 到过分的关注,从而使不必要的管理費用大大增加。初期海洋土木工程如使用水面?性波反射法进行探測,可以正确的进行设计而使建筑物的穩定性得到确保。此外此法与钻孔勘探等方法相比,实行更简单,可信度也更高,我们相信不久的將來會被更广泛的应用。
3D-TSP探查是利用弹性波的特征,在依此放置的收信点和发信点进行不间断的发送波(p波,s波),然后利用这样的波在表面开始到200m深的地方可以进行检查,对于其内部存在的地质警备面和地质构造带(断层,破损带)等不连续面进行3放次探查。还有,可以对隧道表面和周边分布的异常地层的警备带和断层破损带进行地点确认,并且可以对隧道刚性度的变化和隧道周边的弹性特征值(弹性个数,等)和地方的地质构造等特征值利用收信点(shot point)和发信点(receiver point)可以得到的资料,并且还可以记录弹性大小和时间,它是一种可以对总体进行分析的一种地质分析方法
※ 隧道尽头地方 地质调查方法
1. 地层雷达探查(GPR)
2. 先进水平boring
3. 弹性波探查(反射波 弹性波探查, TSP探查)
除了这些地质调查方法以外,还有在隧道地表可以实施的竖直boring,电子anti-resistance探查和弹性波探查等
利用弹性波收发信号可以对地质警备地带(断层,破损带等)进行检测。在隧道尽头200m的范围内可以检测周边异常部分的有无和大小,指导隧道前进方向,避免破损带等。
检查范围 : 200M
?检查所需时间 : 1.5 小时
正确的进行检测可以完全避开危险地带
作业装备最小化
完全值得信赖的性能和制作原理
可以对断层和破损带进行事前调查
根据作业停止的不同可以减少工程损失费用
对于危险地带可以最早作出补强方法减少工程费用
本 3D-TSP 结果和基准boring结果, FEM 分析结果, 地形状况等可以综合进行决定/p>
::: TSP 203 Seismic recording unt :::
· 12 channel
· 24 bite AD 转换
· 记录 : 451~1808ms
· sampling 间距 : 62.5/125ms
· Dynamic rage : 120db
· 电源有效持续时间 : 3.5小时
· 重量 : 12.1kg
::: Water-tight accessory box :::
· 电子检查机
· trio box
· cable drum
· cable
· 充电器
::: TSP-203 Receiver units :::
· 四组高性能收信机(3部分构成)
· 收信强度 : 1000mV/g ±5%
· 频率 : 0.5~5000Hz
· lubricant spray
::: Consumable material :::
· 精密钢铁casings(2.0M)
· 2成分 epoxy cartridges (反映时间 5分)
::: TSPwin softwave :::
· 3组 弹性波数值取得
· 3组 弹性波应用
· 隧道底下 P,S波 graphic
· 2维, 3维 分析结果取得
· 岩石的技术参数得出
· 编写报告书