摘要：介绍隧道工程衬砌质量的地质雷达检测方法、原理和实际应用效果。 关键词：衬砌质量地质雷达分辨率 受诸多因素影响，隧道衬砌混凝土可能会出现不够密实、不够厚等工程质量问题。为及时发现隧道衬砌混凝土的质量问题，可利用具有快速高效、分辨率高的地质雷达法沿测线扫描检测。地质雷达法检测内容主要为隧道衬砌混凝土密实性、脱空及厚度等。相关介质的物理参数见表1。从表1中可知：衬砌混凝土与围岩(花岗岩、砂岩、黄土等)之间存在着物性差异；缺陷部位衬砌混凝土被水或空气充填，与密实的混凝土的物性有明显差异。因此，采用地质雷达法对隧道衬砌混凝土质量进行检测是可行的。 1 检测原理 地质雷达应用脉冲电磁波探测隐蔽介质的分 布。向被测物发射高频宽带短脉冲电磁波时，电磁波遇到不同介电特性的介质就会有部分返回，接收反射波并记录反射的时间。根据接收到波的旅行时间(双程走时)、幅度频率与波形变化资料，可以推断介质的内部结构以及目标体的深度、形状等特征参数(图1)。 文章编号:1004 —5716 (2003) 06 —11 —02 中图分类号: TU47311 + 6 文献标识码:B 多种方法在混凝土灌注桩质量检测中的综合应用 摘要:各种方法在检测桩身质量上各有所长,在工程应用中如能综合运用、取长补短,将为保证工程质量起到重要作用。 关键词:基桩检测;静载试验;反射波;超声波;抽芯 1 概述 在基础工程中,混凝土灌注桩由于施工进度快、经济效益好,能适应于各处复杂的地形地质条件和满足各种土工构筑物对基础承载力的需要,因而得到广泛的应用。混凝土灌注桩属隐蔽工程,施工工艺复杂,出现质量问题时不易被发现。因此,对混凝土灌注桩的检测是十分重要的。 目前,混凝土灌注桩检测的常用方法有静载试验、低应变应力波反射法、超声波透射法和抽芯试验等,这些方法在检测桩身质量完整性和单桩承载力方面各有所长,在基桩(特别是大直径深长桩) 检测中,如只使用单一的检测技术其结果就显得不够权威。因此在基桩检测中如能综合应用多种技术,相互论证,取长补短,将大大提高检测结果的可靠度,确保工程质量。 2 检测技术评述 211 静载试验 静载试验(单桩或载荷板试验) 是广泛用于确定天然地基与桩基承载力的可靠试验方法。但传统的静载荷试验费时、费工、费钱,用数量较少的桩作静载试验所得出的结果难以代表全体桩基的质量情况;对静载试验所得的承载力值偏低的桩,也难以分辨桩身的缺陷性质和所在位置。所以,在1 %桩的静荷载试验基础上,辅以其他检测手段是必不可少的。 212 低应变反射波法 低应变反射波法在判断基桩完整性方面已日趋成熟,它以其机理清晰、测试方法简便、成果较可靠、成本低而受到工程界的欢迎。但也有它的局限性,如桩头混凝土松软时,应力波不能从桩头沿桩身往桩底传播,得不到桩底的反射信号;当桩身有一个或两个以上缺陷时,就不容易测到以后的缺陷反射信号;当桩身缺陷变化缓慢时(如扩径或缩径) ,缺陷变化界面处的反射信号不明显,易造成误判或漏判;当桩长与桩直径比> 30 时,对深部的缺陷反应不灵敏等等。所以,对于大直径深长桩来讲,反射波法只能作为其质量检测普查的手段,对基桩可能存在的缺陷的“定性”和“定量”分析,尚需结合其它检测方法加以论证。 213 超声波透射法 当桩长与桩直径比> 30 时,采用预埋管超声波来检测桩身质量是较有效的办法之一。此法具有仪器轻便、抗干扰能力强、观测准确度高、结果直观可靠的优点;它还可以自由地在桩身中上下移动测试,详细查明桩内部的缺陷与性质、深度位置、范围大小、严重程度等。当然,超声波投射法在应用中也有一定的局限性:在测试中,如PVC 声测管中间或下部堵塞,声波透射法只能PVC 声测管未堵塞桩身部分质量; PVC 声测管产生倾斜或弯曲时,测量结果有误差,易造成误判;另外还无法检查桩底沉渣情况等等。因此,在使用超声波透射法检测大直径深长桩完整性也应与低应变反射波法、抽芯试验等综合应用,各取所长,方可得出可靠度高的质检报告。 214 抽芯试验 钻孔抽芯检验桩的质量是应用历史最长的方法之一。它在反映桩身质量完整性方面比上述方法更直观、可靠,钻出的岩芯可制作成试件进行强度试验。但如只进行单一的钻孔抽芯检测难免有“一孔之见”之嫌,如能与上述方法共同检测桩的质量,将会是一完美组合,所得的检测结果将具有较高的可靠性。 3 工程实例 某人工明渠部分基础采用冲孔桩基础,总桩数90 根,设计桩长21. 58～45. 00m ,设计桩径1. 50m ,桩身混凝土设计强度C20 。根据工程地质勘探报告,该地段地层自上而下由第四系人工填土层(Qs) 、第四系冲积层(Qal) 、坡积层(Qdl) 及下伏侏罗系下统金鸡组(J b y) 泥质粉砂岩等组成,按其不同成因类型和工程地质特性,分述如下: ①层:人工填土,主要为素填土,厚度最大为2. 90m; ②- 1 层:冲积,主要为灰色淤质粘土,土质细滑,层厚4. 30 ～6. 80m ②- 2 层:冲积,为粉质粘土,粘土层厚7. 30～13. 30m; ②- 3 层:冲积,为泥质粉砂岩,厚度3. 70m; ②- 4 层:冲积,为中粗砂,含少量泥质,稍密—中密,厚度3. 70m; ②- 5 层:冲积,冲洪积,泥质碎石土,中密—密实,厚度为6m; ③层:坡积层,厚度0. 3m