工程物探基礎(chǔ)方法及案例分析

1、反射波法、折射波和透射波法在工程勘查中的基礎(chǔ)方法原理及其實(shí)測(cè)案例分析前言地震勘探是是通過觀觀測(cè)和分分析大地地對(duì)人工工激發(fā)地地震波的的響應(yīng)，推推斷地下下巖層的的性質(zhì)和和形態(tài)的的地球物物理勘探探方法。地地震勘探探是鉆探探前勘測(cè)測(cè)石油與與天然氣氣資源的的重要手手段。在在煤田和和工程地地質(zhì)勘察察、區(qū)域域地質(zhì)研研究和地地殼研究究等方面面，地震震勘探也也得到廣廣泛應(yīng)用用。200世紀(jì)880年代代以來，對(duì)對(duì)某些類類型的金金屬礦的的勘查也也有選擇擇地采用用了地震震勘探方方法。目目前的流流行的地地震勘探探方法主主要有反反射波法法、折射射波法、透透射波法法、瑞雷雷波法和和樁基無無損檢測(cè)測(cè)法。本本人認(rèn)為為樁基無無損檢

2、測(cè)測(cè)法實(shí)際際上也是是應(yīng)用地地震波發(fā)發(fā)射波法法檢測(cè)樁樁基的完完整性，故故在本文文中擅自自將樁基基無損檢檢測(cè)法歸歸納入反反射波法法當(dāng)中。二、正文1、反射波波法的應(yīng)應(yīng)用反射波法是是利用地地震反射射波進(jìn)行行地質(zhì)勘勘探的方方法。通通常在激激發(fā)點(diǎn)附附近，即即深層折折射波的的盲區(qū)以以內(nèi)接收收反射波波。在巨巨厚沉積積巖分布布的地區(qū)區(qū)，一般般在幾公公里的深深度范圍圍內(nèi)能有有幾個(gè)到到幾十個(gè)個(gè)反射界界面，故故能詳細(xì)細(xì)研究淺淺、中、深深層地質(zhì)質(zhì)構(gòu)造。根根據(jù)反射射波的資資料，可可求地震震波在覆覆蓋層的的傳播速速度和大大段地層層的層速速度，進(jìn)進(jìn)而能準(zhǔn)準(zhǔn)確地求求得界面面的埋藏藏深度并并進(jìn)行大大段的地地層對(duì)比比。由于于反射波

3、波法一般般在激發(fā)發(fā)點(diǎn)附近近觀測(cè)，受受激發(fā)時(shí)時(shí)產(chǎn)生的的干擾及及地表結(jié)結(jié)構(gòu)的影影響較大大，故隨隨時(shí)都必必須注意意消除干干擾，以以獲取質(zhì)質(zhì)量良好好的反射射資料。1、1樁基基無損性性檢測(cè)下面例舉利利用地震震反射波波法進(jìn)行行樁基完完整性檢檢測(cè)的試試驗(yàn):1、1、11樁基無無損性檢檢測(cè)原理理樁基礎(chǔ)是建建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)工程重重要的基基礎(chǔ)形式式之一,由于工工程地質(zhì)質(zhì)及施工工技術(shù)等等方面的的原因,部分樁樁常出現(xiàn)現(xiàn)斷裂、離離析、夾夾泥、縮縮頸,嚴(yán)嚴(yán)重影響響基樁的的承載力力。為了了保證工工程質(zhì)量量,需要要對(duì)基樁樁進(jìn)行檢檢測(cè)。對(duì)對(duì)于樁基基的低應(yīng)應(yīng)變動(dòng)態(tài)態(tài)檢測(cè)通通常采用用低應(yīng)變變反射波波法。它它的主要要檢測(cè)方方法是通通過激勵(lì)勵(lì)

4、錘在樁樁頂施加加激振力力, 在在樁頂產(chǎn)產(chǎn)生壓縮縮波。該該波沿樁樁身向下下傳播過過程中,遇到不不連續(xù)界界面、截截面大小小發(fā)生變變化至樁樁底時(shí),由于波波阻抗發(fā)發(fā)生變化化,將產(chǎn)產(chǎn)生反射射波。利利用傳感感器、信信號(hào)線及及數(shù)據(jù)采采集系統(tǒng)統(tǒng)將反射射波的時(shí)時(shí)程、幅幅值和波波形特征征記錄下下來,然然后通過過分析系系統(tǒng)來判判定樁的的完整性性情況。反射波法的的理論基基礎(chǔ)是一一維波動(dòng)動(dòng)理論,當(dāng)彈性性波沿著著垂直截截面的方方向從一一種介質(zhì)質(zhì)到另一一阻抗不不同的介介質(zhì), 在界面面將會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生擾動(dòng)動(dòng), 分分別以反反射波和和透射波波在兩種種介質(zhì)中中傳播。（桿的一維維波動(dòng)微微分方程程）（通解采用用行波形形式）波的阻抗其其中為樁

5、的的質(zhì)量密密度, c 為為波速 , AA為面積積 ,根根據(jù)阻抗抗發(fā)生變變化界面面處的連連續(xù)條件件可得:其中 Z11和 ZZ2分別別樁界面面變化處處的上、下下部的阻阻抗。當(dāng)當(dāng) VRR 與 VI 同號(hào) , 說說明反射射波和入入射波同同相位 ,即 Z1 ZZ2 ,樁阻抗抗由大變變小,此此處樁發(fā)發(fā)生了斷斷裂、砼砼離析、夾夾泥、縮縮頸或摩摩擦樁底底反射。當(dāng)當(dāng) VRR 與 VI 異號(hào) , 說說明反射射波和入入射波反反相位 ,即 Z2 ZZ1 ,樁阻抗抗由小變變大,此此處樁發(fā)發(fā)生了嵌嵌巖樁底底反射或或擴(kuò)頸。假設(shè)樁為一一維線彈彈性桿 ,其長(zhǎng)長(zhǎng)度為L(zhǎng)L ,橫橫截面積積為 AA ,彈彈性模量量為 EE,質(zhì)量量密度

6、為為,彈性性波速為為 C(C = E/) ,廣義波波阻抗為為 Z=AC;推推導(dǎo)可得得樁的一一維波動(dòng)動(dòng)方程:假設(shè)樁中某某處阻抗抗發(fā)生變變化 ,當(dāng)應(yīng)力力波從介介質(zhì) (阻抗抗為Z1)進(jìn)入入介質(zhì) (阻抗抗為 ZZ2)時(shí)時(shí) ,將將產(chǎn)生速速度反射射波 VVr和速速度透射射波 Vt。令樁身質(zhì)量量完好系系數(shù)= ZZ2/ Z1 ,則有有缺陷的程度度根據(jù)缺缺陷反射射的幅值值定性確確定 ,缺陷位位置根據(jù)據(jù)反射波波的時(shí)間間 txx由下式式確定1、1、22樁基無無損性檢檢測(cè)實(shí)例例分析廣東省東莞莞市某單單位擬建建三層廠廠房、六六層宿舍舍各一幢幢 ,基基礎(chǔ)份采采用錘擊擊沉管灌灌注樁 ,樁徑徑為 4480mmm ,設(shè)計(jì)樁樁長(zhǎng)

7、 117.000m ,單設(shè)設(shè)計(jì)承載載力值為為 6000kNN ,施施工總樁樁數(shù)為 4100 根樁樁。根據(jù)據(jù)該工程程巖土工工程地質(zhì)質(zhì)勘察報(bào)報(bào)告資料料 ,該該場(chǎng)地的的地層由由上而下下主要素素土、粉粉質(zhì)粘土土、淤泥泥質(zhì)粉細(xì)細(xì)砂、中中砂及中中粗砂組組成 ,下伏基基巖為質(zhì)質(zhì)泥巖 ,樁端端持力層層為強(qiáng)風(fēng)風(fēng)化砂質(zhì)質(zhì)泥巖。根根據(jù)有關(guān)關(guān)要求某某地質(zhì)勘勘察院院院對(duì)中 62 根工程程樁進(jìn)行行了低應(yīng)應(yīng)變反射射波法檢檢測(cè) ,檢測(cè)結(jié)結(jié)果為: 類 77 根 , 類樁 46 根 , 類樁 5 根根 , 類樁 4 根根 ,反反映出該該工程樁樁施工的的整體質(zhì)質(zhì)量是比比較差的的。下面就樁身身實(shí)測(cè)波波形曲線線圖進(jìn)行行分析：(1)、樁

8、樁身基本本完整型型樁波型型曲線特特征某廠房 22 、330 樁樁波形曲曲線圖 1 和和圖 22 ,據(jù)據(jù)此可以以看出這這兩根樁的波形曲曲線 ,樁底反反射明顯顯 ,沒沒有明顯顯的樁間間反射波波出現(xiàn) ,根據(jù)據(jù)樁底反射波波的時(shí)間間計(jì)算的的縱波速速度正常常 ,說說明樁身身質(zhì)量良良好。圖1 廠廠房2 樁實(shí)測(cè)測(cè)波形曲曲線圖圖2 廠廠房300 樁實(shí)實(shí)測(cè)波形形曲線圖圖(2)、樁樁身存在在嚴(yán)重缺缺陷型樁樁波型曲曲線特征征從圖 3、圖圖 4、和和圖 55 的波波形記錄錄曲線可可以清晰晰的看到到廠房113 樁樁及宿舍舍 300 、77 這三三根樁在在約 22.0mm左右的的地方均均出現(xiàn)明明顯的樁間同同相反射射波 ,且

9、多次次反射明明顯 ,說明在在此位置置樁身存存在嚴(yán)重缺陷(經(jīng)開挖挖均得到到證實(shí)) 。圖3 廠廠房1113 樁樁實(shí)測(cè)波波形曲線線圖圖4 宿宿舍樓330 樁樁實(shí)測(cè)波波形曲線線圖圖5 宿宿舍樓77 樁實(shí)實(shí)測(cè)波形形曲線圖圖1、1、33 由樁樁基無損損性檢測(cè)測(cè)結(jié)果而而得出的的結(jié)論低應(yīng)變反射射波法基基樁完整整性測(cè)試試技術(shù)具具有經(jīng)濟(jì)濟(jì)、快速速、方便便等優(yōu)點(diǎn)點(diǎn) ,是是目前已已成熟的的普遍采采用的一一種基樁樁普查手手段 ,在工程程樁的檢檢測(cè)驗(yàn)收收中已得得到廣泛泛的應(yīng)用用 ,通通過檢測(cè)測(cè)和分析析樁間反反射波的的傳播時(shí)時(shí)間、幅幅值大小小和波形形記錄的的相位特特征等因因素 ,便可較較準(zhǔn)確的的判斷樁樁身存在在的缺陷陷的類

10、型型及缺陷陷的嚴(yán)重重程度 ,判斷斷基樁的的成樁質(zhì)質(zhì)量 ,本實(shí)例例就是很很好的說說明。1、2 反反射波法法在地質(zhì)質(zhì)勘探中中的應(yīng)用用1、2、11 反射射波法在在地質(zhì)勘勘探中的的基本原原理及解解釋方法法反射波在地地震勘探探中的資資料的解解釋：由于反射法法數(shù)據(jù)處處理最終終得到的的是反射射時(shí)間剖剖面，因因此，反反射波資資料的解解釋也就就是對(duì)地地震時(shí)間間剖面的的解釋。同同相軸的的起伏能能定性地地表現(xiàn)反反射界面面的產(chǎn)狀狀變化： ；時(shí)間間剖面不不一定是是地質(zhì)剖剖面，首首先時(shí)間間剖面中中顯示不不出波阻阻抗為零零的地質(zhì)質(zhì)界面，因因此地質(zhì)質(zhì)界面有有可能多多于反射射界面，其其次同一一巖性的的地層有有可能存存在不同同的

11、物性性界面（如如水.氣氣，油.水分界界面），因因此地質(zhì)質(zhì)界面有有可能少少于反射射界面，再再者時(shí)間間剖面不不等于深深度剖面面，如繞繞射波、回回轉(zhuǎn)波等等，會(huì)造造成各種種假想。在在時(shí)間剖剖面上，反反射層位位表現(xiàn)為為同相軸軸的形式式。在地地震記錄錄上，相相同相位位（主要要指波峰峰和波谷谷）的連連線叫做做同相軸軸。所以以時(shí)間剖剖面上反反射波的的追蹤實(shí)實(shí)際上就就變?yōu)橥噍S的的對(duì)比。 反射波識(shí)別別對(duì)比有有三個(gè)標(biāo)標(biāo)志，其其一是振振幅標(biāo)志志。來自自反射界界面的反反射波具具有顯著著增強(qiáng)的的特征，且且水平疊疊加次數(shù)數(shù)走越多多，這種種特征越越明顯。如圖（）所示：其二是波形形標(biāo)志同同一界面面的反射射波在相相鄰地震震道

12、上波波形相似似（包括括視周期期、相位位個(gè)數(shù)、振振幅等）。 最后是相位標(biāo)志因?yàn)橛行Рㄓ涗洉r(shí)間已校正為同一基準(zhǔn)面上接收的t0時(shí)間，因此，來自同一界面的反射波相同波峰相位的連線與相應(yīng)的反射界面段的形態(tài)相似。實(shí)際對(duì)比中中我們往往往將垂垂直構(gòu)造造走向、信信噪比高高、同相相軸連續(xù)續(xù)性好的的測(cè)線，做做為主測(cè)測(cè)線開始始對(duì)比。而而振幅強(qiáng)強(qiáng)、同相相軸連續(xù)續(xù)性好、可可在整個(gè)個(gè)工區(qū)內(nèi)內(nèi)連續(xù)追追蹤的目目標(biāo)反射射層，即即是標(biāo)志志層，我我們作為為重點(diǎn)對(duì)對(duì)比對(duì)象象。沿測(cè)測(cè)線閉合合圈對(duì)比比（剖面面的閉合合）往往往是保證證對(duì)比質(zhì)質(zhì)量的可可靠方法法，其在在測(cè)線的的交點(diǎn)處處t0時(shí)間間應(yīng)該相相等。水水平疊加加存在偏偏移問題題，當(dāng)構(gòu)構(gòu)造

13、較復(fù)復(fù)雜時(shí)，波波與波出出現(xiàn)斜交交，其中中的偏移移剖面也也可以作作為對(duì)比比。向斜斜、背斜斜、斷裂裂等特殊殊構(gòu)造會(huì)會(huì)形成回回轉(zhuǎn)波、發(fā)發(fā)散波、繞繞射波和和斷面波波等，這這些特殊殊波在時(shí)時(shí)間剖面面上的空空間分布布，回聲聲時(shí)間的的大小、振振幅的強(qiáng)強(qiáng)弱、同同相軸的的連續(xù)性性構(gòu)成了了地震波波場(chǎng)。根據(jù)地震剖剖面和有有限的鉆鉆探數(shù)據(jù)據(jù)，我們們可以基基本上有有效的分分析剖面面數(shù)據(jù)，確確定地層層分布及及厚度、斷斷層的分分布等。一一般用井井孔資料料的地震震分層深深度測(cè)算算，轉(zhuǎn)換換成相應(yīng)應(yīng)的時(shí)間間反應(yīng)在在地震剖剖面上。地地震反射射波同軸軸相的錯(cuò)錯(cuò)斷，同同相軸產(chǎn)產(chǎn)狀突變變，反射射零亂或或出現(xiàn)空空白帶，均均是斷層層分布的的

14、有效證證據(jù)。同同相軸數(shù)數(shù)目突增增或消失失，波組組間隔突突變是由由于斷層層上升盤盤沉積地地層少，而而在下降降盤易形形成沉降降中心，沉沉積了較較厚、較較全的地地層造成成。以此此我們基基本上可可以判斷斷斷層的的位置、大大致走向向、斷層層面及斷斷層的上上下盤、斷斷層的寬寬度等等等。當(dāng)測(cè)測(cè)線與斷斷層走向向垂直時(shí)時(shí)，地震震剖面上上斷層的的傾角為為真傾；而當(dāng)測(cè)線線與斷層層面斜交交時(shí)，我我們可以得到斷層層面的視視傾角，視視傾角可可以轉(zhuǎn)換換為真傾傾角。 最后我我們可以以根據(jù)地地震剖面面繪制地地質(zhì)解釋釋剖面：1、2、22 反反射波法法在地震震勘探中中的應(yīng)用用實(shí)例：為探測(cè)康定定木格措措七色海海附近是是否存在在一條隱

15、隱伏斷裂裂, 進(jìn)行行了淺層層地震勘勘探, 將所得得的原始始時(shí)間記記錄經(jīng)資資料處理理得到以以下地震震時(shí)間記記錄(如圖) 。圖2 康康定木格格措地震震時(shí)間剖剖面結(jié)合該區(qū)地地質(zhì)調(diào)查查及工程程地質(zhì)勘勘探結(jié)果果, 繪出出了地質(zhì)質(zhì)解釋圖圖(如圖) 。結(jié)合圖2、圖圖3 分析析可知: 第一一層位于于地表和和近地表表, 厚度度較薄, 僅數(shù)數(shù)米至十十余米, 剖面面西側(cè)的的波速為為15000mPP秒, 為坡坡洪積物物; 剖面東東側(cè)的波波速僅9900mmP秒, 反映映的是七七色海沼沼相淤泥泥質(zhì)沉積積物。第第二層底底界面埋埋深約11201800m , 波速速值為22000026000mPP秒, 為該該地區(qū)較較厚的晚晚更

16、新世世冰磧物物的具體體反映。第第三層波波速值大大于38800mmP秒, 為該該地區(qū)廣廣泛出露露的花崗崗混合巖巖, 其頂頂面具起起伏特征征, 總體體來說埋埋深是西西深東淺淺。從圖圖2 分析析可知, 在55 號(hào)CDPP 點(diǎn)附附近的反反射波同同相軸產(chǎn)產(chǎn)生了明明顯的不不連續(xù), 尤其其是在反反映基巖巖界面的的反射波波同相軸軸錯(cuò)斷更更為明顯顯, 基巖巖頂面垂垂直位錯(cuò)錯(cuò)約為22025mm , 其間斷斷寬度約約在15525mm之間, 應(yīng)為七七色海斷斷裂在測(cè)測(cè)線剖面面上的具具體反映映。從該該剖面可可見, 七色海海斷裂的的斷面略略向西傾傾, 具正正斷層性性質(zhì)。在在主斷面面上盤的的35 號(hào)CDPP附近, 還發(fā)育育有

17、一條條規(guī)模相相對(duì)較小小的次級(jí)級(jí)斷裂, 破碎碎帶寬度度約810mm , 東盤相相對(duì)上沖沖, 導(dǎo)致致基巖頂頂面垂直直位錯(cuò)了了5m 左右, 分析是是由于主主斷面上上盤下掉掉時(shí)所導(dǎo)導(dǎo)致的構(gòu)構(gòu)造效應(yīng)應(yīng)。2、折射波波法的應(yīng)應(yīng)用2、1 折射波波法的基基本原理理及方法法折射波法是是利用地地震折射射波進(jìn)行行地質(zhì)勘勘探的方方法。由由于折射射波首先先到達(dá)地地面，所所以容易易觀測(cè)和和識(shí)別。但但必須在在盲區(qū)以以外接收收它。通通過折射射波法可可以求得得界面速速度，從從而了解解折射界界面的巖巖石成分分， 進(jìn)進(jìn)行地層層對(duì)比等等。折射射波法對(duì)對(duì)激發(fā)條條件的要要求不如如反射波波法嚴(yán)格格，干擾擾背景較較小，不不必使用用自動(dòng)振振幅控

18、制制和混波波等措施施，故可可充分利利用波的的動(dòng)山學(xué)學(xué)特點(diǎn)，對(duì)對(duì)于確定定斷層，煤煤田邊界界效果 較好。折折射波法法能夠觀觀測(cè)從幾幾公尺的的淺界面面到幾十十公里的的深界面面。但此此法局限限性較大大：折射射波相互互干涉、置置換(一一個(gè)波代代替另一一個(gè)波)嚴(yán)重：它不能能獨(dú)立求求得覆蓋蓋層的波波速，難難以研究究受屏蔽蔽現(xiàn)象影影響的地地層；也也不宜于于勘探大大傾角構(gòu)構(gòu)造；隨隨著勘探探深度加加大，使使施工復(fù)復(fù)雜，炸炸藥量消消耗增大大等等。因因此，要要根據(jù)具具體情況況應(yīng)用，或或與反射射波法配配合應(yīng)用用。2、2 折射波波法的應(yīng)應(yīng)用實(shí)例例以下例舉折折射波法法在邊坡坡巖體卸卸載風(fēng)化化分帶中中的應(yīng)用用，在此此例中我我

19、們將用用到小排排列折射射波法測(cè)測(cè)試。下下面講述述小排列列折射波波法測(cè)試試的基本本原理及及算法。2、2、11 小小排列折折射波法法原理勘探平硐爆爆破開挖挖后,受到爆爆破動(dòng)荷荷、應(yīng)力力釋放和和調(diào)整等等綜合影影響,將在硐硐室周圍圍形成一一定范圍圍的、巖巖體波速速明顯降降低的爆爆破松動(dòng)動(dòng)層。這這為折射射波法測(cè)測(cè)試原狀狀巖體波波速提供供了前提提條件。假定硐室爆爆破松動(dòng)動(dòng)層和未未擾動(dòng)層層(原狀巖巖體) 之間存存在波阻阻抗差異異界面,界面以以上為松松動(dòng)層巖巖體,波速V 1 ,界面以以下為原原狀巖體體, 波速速為V 2 , 有V 2 V 1 。在在二層介介質(zhì)模型型中,彈性波波將按圖圖1 所示示的三種種路徑進(jìn)進(jìn)

20、行傳播播。圖示可知知:直達(dá)波波和反射射波均在在松動(dòng)層層內(nèi)以波波速V 1 傳播播,直達(dá)波波傳播距距離短,總是比比反射波波先到達(dá)達(dá)接收點(diǎn)點(diǎn)。而折折射波在在松動(dòng)層層內(nèi)以波波速V 1 傳播播,在界面面處以原原狀巖體體波速VV 2 將沿界界面滑行行。依上上所述,可以知知道只有有折射波波才能獲獲得原狀狀巖體波波速。由由于V 2 V 1 ,當(dāng)偏移移距足夠夠大時(shí),折射波波將比直直達(dá)波先先到達(dá)接接收點(diǎn)。考考察折射射波最先先到達(dá)的的情況,以兩接接收道為為例,各接收道初初至波到到達(dá)時(shí)間間T :當(dāng)X 很小時(shí)時(shí),認(rèn)為硐硐壁表面面地形高高差和松松動(dòng)層厚厚度變化化不大,則L 3 = LL 4 ,式(3) 可改改寫成式式中:

21、 T1 , T2 分別為為第1 、第2 道折射射波到達(dá)達(dá)時(shí)間,單位s ,直接從從接收波波形中讀讀取; X 為兩兩接收道道之間的的距離。利利用式(4) 可計(jì)算算接收道道間原狀狀巖體的的波速VV 2 。小排排列折射射波法要要求記錄錄儀具有有高采樣樣率,采樣間間隔應(yīng)小小于5s ,接收換換能器應(yīng)應(yīng)具有寬寬頻帶高高頻,一般為為加速度度傳感器器,接收道道為23 道,道間距距12 mm ,整整個(gè)排列列長(zhǎng)度 100 m。可可以靈活活方便地地調(diào)整接接收道的的位置,有效減減少平硐硐表面地地形變化化和松動(dòng)動(dòng)層厚度度變化對(duì)對(duì)測(cè)試結(jié)結(jié)果精度度的影響響。2、2、22 應(yīng)應(yīng)用小排排列折射射波法地地區(qū)地質(zhì)質(zhì)慨況清江水布埡埡水

22、利樞樞紐下游游峽谷出出口處的的馬崖自自然高邊邊坡, 坡頂高高程5446 mm , 坡腳高高程1996 mm ,邊坡坡陡峭。擬擬建的地地下廠房房尾水硐硐群將從從馬崖陡陡崖之下下出口。邊邊坡近東東西走向向。以高高程20003500 m 為界,以下為為多軟層層、多剪剪切帶、多多層面的的二疊系系馬鞍煤煤系(PP1maa) 與與泥盆系系寫經(jīng)寺寺組(DD3x) 、黃黃家蹬組組(D33h)砂砂、頁(yè)巖巖組成的的約300緩坡; 以上為為剪切帶帶發(fā)育的的二疊系系棲霞組組(P11q) 和第4 組(P1mm) 灰?guī)r巖組成的的陡崖,屬典型型的上硬硬下軟的的不利地地質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)。馬崖崖高邊坡坡岸坡卸卸荷裂隙隙極為發(fā)發(fā)育,已形

23、成成多處大大規(guī)模的的危巖體體和處于于臨空狀狀態(tài)的結(jié)結(jié)構(gòu)體,這些工工程地質(zhì)質(zhì)問題的的存在嚴(yán)嚴(yán)重影響響了邊坡坡的穩(wěn)定定性。因因此,須對(duì)邊邊坡卸荷荷風(fēng)化帶帶厚度加加以細(xì)致致研究,方能在在此基礎(chǔ)礎(chǔ)上設(shè)計(jì)計(jì)出安全全、經(jīng)濟(jì)濟(jì)和合理理的工程程處理措措施。2、2、33 應(yīng)應(yīng)用折射射波法及及數(shù)據(jù)處處理分析析 利利用不同同高程上上的PDD8 、PD552 和和PD770 三三個(gè)平硐硐開展小小排列折折射波法法測(cè)試工工作。測(cè)測(cè)線布置置在平硐硐側(cè)壁上上,方向與與硐軸線線平行。偏偏移距由由試驗(yàn)和和勘探平平硐大小小綜合確確定,一般為為510 m。23 道接接收,道間距距12 mm。錘擊擊振源,1000 Hzz 的檢檢波器,

24、采集儀儀器為高高采樣率率的地震震儀,采樣間間隔15s ,多次錘錘擊疊加加。1 個(gè)排列列(炮點(diǎn)和和所有接接收道組組成) 測(cè)試結(jié)結(jié)束后,整個(gè)排排列向測(cè)測(cè)線方向向移動(dòng)11 m ,直至至整個(gè)平平硐測(cè)試試結(jié)束。測(cè)測(cè)試成果果見圖22 至圖圖4 。從從圖中可可以看出,波速速曲線呈呈現(xiàn)出明明顯的規(guī)規(guī)律性,即波速速隨硐深深增加有有增大趨趨勢(shì),在不同同深度處處波速出出現(xiàn)明顯顯突變點(diǎn)點(diǎn)。波速速出現(xiàn)突突變點(diǎn)的的因素主主要有原原狀巖體體中的節(jié)節(jié)理裂隙隙和巖體體卸荷風(fēng)風(fēng)化作用用,前者使使局部巖巖體波速速降低;后者受受其影響響程度不不同,近邊坡坡段,卸荷風(fēng)風(fēng)化作用用強(qiáng),巖體波波速降低低幅度大大,遠(yuǎn)邊坡坡段,卸荷風(fēng)風(fēng)化作用用

25、小,巖體波波速降低低幅度小小,邊坡距距增大,波速呈呈增大趨趨勢(shì),最后趨趨于穩(wěn)定定。PDD52 平硐硐硐深015mm ,波波速在11 5000 mm/ ss 波動(dòng)動(dòng); 155 m 處,波速?gòu)膹? 5000m/ s 上升到到2 8000 mm/ ss ,并并在該波波速附近近上下波波動(dòng),變化幅幅度為2000 m/ s ;311 m 處,波速?gòu)膹? 8000 mm/ ss上升到到4 1000 mm/ ss ,并并在4 1000 m/ s 附近保保持小幅幅波動(dòng),因此,15 m 和31 m 兩突變變點(diǎn)是由由卸荷風(fēng)風(fēng)化作用用引起的的;PDD8 平平硐波速速曲線具具有PDD52 平硐同同樣的規(guī)規(guī)律性。PD70

26、 平硐在硐口段,波速呈現(xiàn)緩慢的上升趨勢(shì),933 m 巖體波速在3 250 m/ s 左右上下波動(dòng),33. 0 m處,波速增加到4 500 m/ s ,3752 m 為波速降低,52 m 以后波速增大到4 500 m/ s ,表明9 m和33 m 兩突變點(diǎn)是由卸荷風(fēng)化作用引起的,而37 m 和52 m 兩突變點(diǎn)是由節(jié)理裂隙引起的。根據(jù)卸荷風(fēng)化作用引起的波速突變點(diǎn),對(duì)巖體波速進(jìn)行分段統(tǒng)計(jì),見表1 。利用波速進(jìn)進(jìn)行巖體體分帶,國(guó)內(nèi)外外早就已已采用。表表2 為國(guó)國(guó)內(nèi)外具具有代表表性的巖巖體彈性性波波速速分帶標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。在在以往研研究成果果的基礎(chǔ)礎(chǔ)上,根據(jù)馬馬崖邊坡坡的工程程地質(zhì)特特征、同同類工程程經(jīng)驗(yàn)類類

27、比以及及該工程程前期大大量巖體體波速測(cè)測(cè)試資料料的基礎(chǔ)礎(chǔ),并考慮慮折射波波法是在在特定地地質(zhì)構(gòu)造造的平硐硐內(nèi)進(jìn)行行的,各種局局部地質(zhì)質(zhì)和現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)條件對(duì)對(duì)巖體波波速的影影響,提出了了適應(yīng)本本工程的的巖體彈彈性波波波速分帶帶標(biāo)準(zhǔn)建建議值,見表3 。根據(jù)據(jù)波速分分段統(tǒng)計(jì)計(jì)結(jié)果, 對(duì)馬馬崖邊坡坡巖體按按強(qiáng)卸荷荷風(fēng)化帶帶、弱卸卸荷風(fēng)化化帶和微微卸荷風(fēng)風(fēng)化帶進(jìn)進(jìn)行分帶帶。0 至拐點(diǎn)點(diǎn)1 為強(qiáng)強(qiáng)卸荷風(fēng)風(fēng)化帶,厚度為為815 m;拐點(diǎn)1 至至拐點(diǎn)22 為弱弱卸荷風(fēng)風(fēng)化帶,厚度16652 m;拐拐點(diǎn)2 至硐底底為微新新帶。圖圖5 為卸卸荷風(fēng)化化帶沿邊邊坡高程程的分布布圖。從從圖中可可以看出出:卸荷風(fēng)風(fēng)化帶厚厚度在

28、直直立邊坡坡處達(dá)到到最大。邊坡巖體體特性分分析根據(jù)分帶結(jié)結(jié)果,受卸荷荷風(fēng)化作作用影響響較小的的微新帶帶巖體波波速:PPD522 平硐硐為4 0900 m/ s ,PDD8 平平硐為44 3330 mm/ ss ,PPD700 平硐硐為4 1000 m/ s ,由于于PD770 平平硐37752 m 存存在節(jié)理理裂隙帶帶,導(dǎo)致微微新巖體體波速統(tǒng)統(tǒng)計(jì)值偏偏低,若不考考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)面對(duì)波波速的影影響, PD770 平平硐波速速應(yīng)在44 5000 mm/ ss。微新新帶巖體體的波速速沿邊坡坡高程增增加有增增大趨勢(shì)勢(shì),反映了了馬崖邊邊坡巖體體上硬下下軟的地地質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)。在分帶的基基礎(chǔ)上,結(jié)合室室內(nèi)巖石石力學(xué)試

29、試驗(yàn)結(jié)果果,采用國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)工程程巖體分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)( GB5502118 -94) 111 對(duì)巖體體質(zhì)量進(jìn)進(jìn)行評(píng)價(jià)價(jià)。圖66 為巖巖體質(zhì)量量BQ 與邊坡坡距的關(guān)關(guān)系。由由圖可知知:馬崖邊邊坡強(qiáng)卸卸荷風(fēng)化化帶巖體體一般為為上,弱卸荷荷風(fēng)化帶帶巖體質(zhì)質(zhì)量為級(jí),新鮮巖巖體為級(jí)或上。3、透射波波法的應(yīng)應(yīng)用在工程地震震勘探中中，透射射波法主主要用于于地震測(cè)測(cè)井（地地面與井井之間的的透射）地面與地面之間凸起介質(zhì)體的勘查和井與井之間地層介質(zhì)體的勘查。地質(zhì)目的不同，所采用的方法手段也不同。從原理上講，均是采用透射波理論，利用波傳播的初至?xí)r間，反演表征巖土介質(zhì)的巖性、物性等特性以及差異的速度場(chǎng)，為工程地質(zhì)遺跡地震工程等提供基礎(chǔ)資料或直接解決其問題。下面簡(jiǎn)要敘敘述穿孔孔透射波波法在水水泥攪拌拌樁質(zhì)量量檢測(cè)中中的應(yīng)用用。如圖圖（）所所示儀器