巖溶地區(qū)樁基檢測(cè)方法探討

【摘要】在進(jìn)行樁基檢測(cè)的過(guò)程中，由于巖溶地區(qū)中的工程項(xiàng)目地質(zhì)情況較為復(fù)雜，為此需要針對(duì)這種地形來(lái)選擇合適的檢測(cè)方法。在檢測(cè)的過(guò)程中需要結(jié)合巖溶地區(qū)樁基工程的實(shí)際情況，以此保障樁基工程項(xiàng)目的高質(zhì)量。本文主要對(duì)巖溶地區(qū)中的樁基檢測(cè)方法進(jìn)行分析，從而為相關(guān)工作人員提供理論參考。

【關(guān)鍵詞】地質(zhì)雷達(dá);檢測(cè);工程實(shí)例;樁基檢測(cè)

隨著我國(guó)社會(huì)的發(fā)展，使得我國(guó)的工程建設(shè)也有著長(zhǎng)足的發(fā)展，在城市一些高層建筑、交通以及水利工程的施工建設(shè)中，廣泛地應(yīng)用樁基，因此樁基的質(zhì)量性會(huì)直接影響到了工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量，而針對(duì)一些復(fù)雜環(huán)境下的工程項(xiàng)目，更加需要重視起對(duì)樁基的質(zhì)量把控，為此需要對(duì)其樁基檢測(cè)方法進(jìn)行合理性的分析和研究。

1、地質(zhì)雷達(dá)

對(duì)于巖溶地區(qū)的檢測(cè)過(guò)程中，會(huì)使用到雷達(dá)來(lái)對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況進(jìn)行檢測(cè)。其地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)技術(shù)也是近些年剛剛發(fā)展起來(lái)的技術(shù)，本質(zhì)上屬于地球物理勘探的技術(shù)方式，這樣的探測(cè)方式主要是通過(guò)超高頻、窄脈沖的電磁度來(lái)對(duì)一些有著特定分布的物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。在應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)的過(guò)程中，具體的工作原理是利用專門的設(shè)備，可以有效地從發(fā)射天線對(duì)當(dāng)?shù)氐牡拖掳l(fā)射出電磁波，產(chǎn)生的電磁波可以在地下的介質(zhì)當(dāng)中高效的傳播，但是一旦遇到具有電性差異的地下目標(biāo)之后，例如一些地下的裂縫、孔洞以及巖溶的時(shí)候，就可以及時(shí)進(jìn)行發(fā)射，之后再傳回到地面上，從而被接收天線所接收到。在這個(gè)過(guò)程中，其產(chǎn)生的反射型號(hào)的強(qiáng)弱值主要是由于地下的兩種不同的介電常數(shù)的不同所導(dǎo)致的，兩個(gè)不同的介質(zhì)當(dāng)中的介電常數(shù)差值越小，其產(chǎn)生的反射信號(hào)也就越弱，差值越大就會(huì)導(dǎo)致反射信號(hào)也越發(fā)的強(qiáng)。

同時(shí)當(dāng)?shù)刭|(zhì)雷達(dá)完全的接收到反射信號(hào)之后，就可以馬上的對(duì)模擬讀數(shù)進(jìn)行及時(shí)的轉(zhuǎn)換以及分析，之后再將這些數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)當(dāng)中。計(jì)算機(jī)利用專門的軟件對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行增益恢復(fù)和濾波進(jìn)行詳細(xì)的分析和處理，從而形成了介質(zhì)地質(zhì)的實(shí)際構(gòu)造圖像。下圖1為地質(zhì)雷達(dá)運(yùn)行原理。

2、信號(hào)的觸發(fā)方式以及測(cè)線布置

在通常情況下，對(duì)于樁基的設(shè)計(jì)而言都采用小尺寸的形式，因此在施工的過(guò)程中也相對(duì)較小。針對(duì)這種特殊情況，在進(jìn)行樁基的檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)的布線方式需要去靠近樁中心的位置上，之后再對(duì)樁基的底部進(jìn)行順時(shí)針的纏繞旋轉(zhuǎn)。但是并不是需要一直保持這樣的布線方式，還需要依據(jù)檢測(cè)地區(qū)的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行靈活的使用。但是對(duì)于測(cè)線來(lái)說(shuō)，需要保持好較遠(yuǎn)的距離，這樣就可以讓檢測(cè)的數(shù)據(jù)具有全面性，從而保障在后期的數(shù)據(jù)分析過(guò)程中具有良好的效果。檢測(cè)中的鍵盤觸發(fā)、時(shí)間觸發(fā)以及測(cè)量輪觸發(fā)的是進(jìn)行地質(zhì)雷達(dá)數(shù)據(jù)采集的三種重要信號(hào)觸發(fā)形式。因此，在進(jìn)行實(shí)際的測(cè)量過(guò)程中，一般來(lái)說(shuō)并不常用測(cè)量輪觸發(fā)方式。因?yàn)檫@種測(cè)量的方式在使用的過(guò)程中，會(huì)對(duì)需要檢測(cè)的地面有著較高的要求，同時(shí)還需要保持較為平整光滑的表面，從而避免測(cè)量輪無(wú)法順暢地進(jìn)行滾動(dòng)，甚至?xí)斐蓽y(cè)量的數(shù)據(jù)并不與雷達(dá)表示的相符合。一般情況下，測(cè)量輪的運(yùn)動(dòng)順利與否都由隧道的掌子面進(jìn)行決定。一旦出現(xiàn)凹凸不平的情況，就會(huì)導(dǎo)致測(cè)量的結(jié)果受到一定程度的影響。為此在進(jìn)行實(shí)際的測(cè)量過(guò)程中，首先需要保障測(cè)量輪可以按照預(yù)定的速度進(jìn)行前進(jìn)，但是由于在天線的底部位置較松，使得需要留有一定的間距，一般來(lái)說(shuō)大概在30cm左右，這樣就可以保障地質(zhì)雷達(dá)系統(tǒng)可以對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行完整的采集，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的檢測(cè)方式。但是這種形式也會(huì)有一定的缺陷，例如地質(zhì)雷達(dá)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)的接受過(guò)程中，并不會(huì)對(duì)天線的實(shí)際情況進(jìn)行考量，為此就會(huì)導(dǎo)致達(dá)到系統(tǒng)所測(cè)量出來(lái)的長(zhǎng)度與實(shí)際的長(zhǎng)度存在一定程度的誤差值。而對(duì)于鍵盤觸發(fā)的方法，可以很好地進(jìn)行人機(jī)的結(jié)合操作。首先相關(guān)技術(shù)人員需要利用電腦鍵盤進(jìn)行設(shè)備的使用，之后再將需要下達(dá)的指令輸入到計(jì)算機(jī)當(dāng)中，從而對(duì)雷達(dá)進(jìn)行有效的控制，技術(shù)人員便可以通過(guò)鍵盤的輸入來(lái)實(shí)現(xiàn)天線的規(guī)律移動(dòng)，這樣也就進(jìn)行了數(shù)據(jù)的采集。因此在例如巖溶當(dāng)中的一些惡劣的地質(zhì)環(huán)境當(dāng)中的樁基檢測(cè)過(guò)程中，可以進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)收集。

3、雷達(dá)圖像的判讀

對(duì)于地質(zhì)雷達(dá)的圖像剖面而言，是作為當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)資料的重要表現(xiàn)方式，同樣也是雷達(dá)的重要數(shù)據(jù)來(lái)源。因此在雷達(dá)剖面圖當(dāng)中，一旦有反射波的出現(xiàn)，就可以表明在檢測(cè)的地下當(dāng)中存在著較高的電性差。因此在實(shí)際的測(cè)量過(guò)程中，需要首先將鄰道次的反射波進(jìn)行對(duì)比，之后還需要將一道次上存在的反射波提取出來(lái)，并將其在同一位置用線條來(lái)聯(lián)系起來(lái)，這樣的連接方式被稱之為同相軸。在技術(shù)人員多數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并找出具有相同特征的反射波組之后，其形成的同行周就可以作為雷達(dá)剖面的最重要的識(shí)別目的。并且在實(shí)際的樁基檢測(cè)過(guò)程中，探測(cè)的雷達(dá)，在接收到傳回的反射信號(hào)之后，會(huì)有限地進(jìn)行模數(shù)的處理，之后才能夠傳導(dǎo)帶計(jì)算機(jī)當(dāng)中，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析以及處理。其分析過(guò)程具體為帶通濾波-繞射偏移-增益恢復(fù)等過(guò)程，這樣最終便可以有效地完成雷達(dá)探測(cè)圖像的相關(guān)繪制工作。其中增益恢復(fù)的過(guò)程中，對(duì)于數(shù)據(jù)的處理是為了能夠有效地恢復(fù)掉一些別地質(zhì)中的介質(zhì)去除掉的信號(hào)，并且還可以對(duì)返回波當(dāng)中一些微弱的信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)，這樣便可以形成一個(gè)深部信息的完整性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了增益的目的。而帶通濾波則是需要對(duì)接受信號(hào)中，存在的各種低頻振蕩以及高頻噪音的影響進(jìn)行過(guò)濾處理，以此保障信號(hào)不會(huì)受到嚴(yán)重的影響，保持信息的信號(hào)。頻率-波束濾波的作用上，是針對(duì)由于測(cè)量設(shè)備以及測(cè)量地表當(dāng)中存在的各種點(diǎn)狀的放射物進(jìn)行干擾的小件，從而避免產(chǎn)生過(guò)多的斜反射。而消除因數(shù)數(shù)據(jù)采集時(shí)，會(huì)導(dǎo)致二維成像發(fā)生一定程度的畸變，因此采用了消除因數(shù)數(shù)據(jù)的方式進(jìn)行繞射偏移處理。造成這種二維成像的畸變?cè)蜉^為復(fù)雜，主要就是雷達(dá)上的發(fā)射天線的輻射波束寬度較大，這就直接導(dǎo)致了所形成的雷達(dá)圖像上有著變形的雙曲線出現(xiàn)，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致界面的實(shí)際傾斜大于實(shí)際情況。

總結(jié)：

綜上所述，現(xiàn)階段隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得我國(guó)進(jìn)行了大規(guī)模的工程建設(shè)，雖然當(dāng)下我國(guó)以及對(duì)相關(guān)的檢測(cè)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了較深的融合，但是還需對(duì)一些地質(zhì)條件惡劣的地區(qū)在進(jìn)行樁基檢測(cè)過(guò)程中進(jìn)行有針對(duì)性的技術(shù)選擇，從而提升檢測(cè)的效果。

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[2]黨云崗.巖溶地區(qū)橋梁樁基鉆孔施工技術(shù)[J].安徽建筑，2020，27（04）：83-84.

作者簡(jiǎn)介：

賈偉鳳（1988.12-），女，安徽蕪湖，本科，工程師，研究方向：勘測(cè)-巖土工程。