一、引言
　　強夯法是建筑地基處理中比較常用的方法之一，該方法適用土類廣，施工簡單，加固效果顯著，施工費用低。強夯法雖然已在工程中得到廣泛的應(yīng)用，但有關(guān)強夯機理的研究，至今尚未取得滿意的結(jié)果。因此強夯地基的檢測在工程建設(shè)過程中尤為重要。對于強夯土為碎石土、基巖強風(fēng)化物的地基，設(shè)計強夯法加固后的地基土承載力特征值較大時，有些檢測手段不能適用，故可采用面波測試和靜載荷試驗的對比，對強夯效果作出評價。并對檢測方法進行對比分析，介紹各檢測方法的相關(guān)性及實用性。
　　某電廠主廠區(qū)范圍大部分于陸域，局部或部分地段位于海域。場區(qū)內(nèi)海域段是經(jīng)開挖后爆破及開挖出來的土石方回填形成現(xiàn)在的陸域。場地上覆土層為人工填土，厚度0~13 m，主要成分為含大量塊石的碎石土，局部含花崗巖風(fēng)化后的殘積土;下伏基巖為花崗巖。未經(jīng)處理的地基不滿足承載力設(shè)計要求，經(jīng)多方考慮研究，采用強夯加固地基處理的方法。經(jīng)處理后的地基承載力特征值fak需不小于180 kPa，變形模量需不小于15 MPa。本次檢測的主要目的是檢測強夯地基土的承載力特征值、變形模量是否滿足設(shè)計要求。
　　二、檢測方法的原理及參數(shù)的選定
　　1、瑞利波檢測技術(shù)
　　瑞雷波是由英國學(xué)者Rayleig H于1887年提出的，它是一種在介質(zhì)的自由界面附近傳播的面波，其形成與傳播直接與介質(zhì)的物理特性有關(guān)。瑞雷波在二維空間傳播時，其介質(zhì)的質(zhì)點振動圖像呈逆時針橢圓形，橢圓的長軸垂直于自由界面，短軸與波的傳播方向平行，長軸約為短軸的1.5倍;在3維空間也有同樣的情形。瑞雷波就是靠這種形式的質(zhì)點振動及質(zhì)點與質(zhì)點間的相互影響傳播的。由波動方程推導(dǎo)可知，它的傳播速度約為同介質(zhì)內(nèi)橫波速度的0.92倍，而且能夠反映介質(zhì)的物理特性和存在狀態(tài)。
　　研究證明，瑞雷波的能量主要集中在地表下的某一波長范圍。而傳播速度是在λr/2范圍內(nèi)介質(zhì)振動的平均傳播速度。因此，一般認為瑞雷波法的測試深度為半個波長，而波長與速度及頻率之間的關(guān)系滿足λr=Vr/fr式中：Vr表示瑞雷波的傳播速度;fr表示頻率;λr表示瑞雷波的波長。當(dāng)速度不變時，頻率越低，測試深度就越大。
　　瑞雷波與被測地層(土體)有關(guān)，其主要特征是：(1)在分層介質(zhì)中，瑞雷波具有頻散特性;(2)瑞雷波的波長不同，穿透深度也不同;(3)瑞雷波的傳播速度與介質(zhì)的物理力學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)。
　　通常，們將沿彈性體自由表面層傳播的彈性波稱為彈性表面波，以與沿體內(nèi)傳播的彈性波相區(qū)分。彈性表面波也可分為兩類，即沿傳播方向的垂直平面內(nèi)振動的瑞利(Rayleig)波和水平內(nèi)振動的拉夫(Love)波人們發(fā)現(xiàn)，在層狀介質(zhì)中傳播的瑞利波，其波速和頻散特性與介質(zhì)的物理力學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)，而且，其衰減也比體波的P波和S波慢得多。一般而言，它將在約一個波長的表層內(nèi)傳播，因此，不同波長(即不同頻率)的瑞利波，其傳播信息，反映了不同深度的介質(zhì)之物理力學(xué)特性。若我們不斷改變?nèi)鹄ǖ念l率fr可求出fr(或波長λr)與波速Vr間之關(guān)系。而這種關(guān)系V=F(λr)就包含了不同深度(即沿深度)的介質(zhì)之物理力學(xué)特征，再進行必要的反演與分析，就有可能得出在一定深度內(nèi)介質(zhì)的物理力學(xué)特征。
　　瑞利波檢測，按其激振方式，可分為穩(wěn)態(tài)法與瞬態(tài)法兩種。前者激振器每回只激發(fā)一種單一頻率fr的瑞利波，若依次改變fR并測出相應(yīng)的波速V，就可求出相應(yīng)范圍內(nèi)的頻散曲線Vr—fr。
　　2、靜載試驗
　　荷載試驗設(shè)備一套，采用相對穩(wěn)定法，總加載量360kN，分8級加載，卸載4級。依據(jù)各等級加載量觀測的沉降量繪制p- s曲線，并確定地基承載力。按2倍分級加載值，即跳級卸載，觀測地基的回彈量。
　　三、檢測結(jié)果及資料分析
　　以瑞利波和靜載荷試驗為主，部分點做了重力觸探試驗。其中載荷試驗點及部分重力觸探試驗的分區(qū)，同時布置了瑞利波進行測試，以其對照之用。測波議為美國Strataview 24道信號增強型高分辨率地震儀，內(nèi)置486計算機及DSP處理器,具有瞬時浮點增益，4 Hz檢波器及配套設(shè)備，道間距0.5 m，偏移距6 m;采樣間隔0.25 ms，記錄長度1024 ms。側(cè)線布置則根據(jù)場地的具體條件，橫向或縱向布置。為了提高野外的工作效率,通常將數(shù)據(jù)存儲起來，待全部測完后再集中在室內(nèi)進行處理和解釋。資料處理流程為:輸入文件→進行二維頻譜分析進行有效速度運算→形成頻散曲線→人工分層→計算得出層速度→復(fù)合地基承載力計算。
　　資料處理的最終結(jié)果是獲得每一測點的層速度與深度關(guān)系的Vr—h曲線，因此重要的是求速度Vr，Vr—h曲線的確定是通過傅氏變換,把時間域記錄轉(zhuǎn)換為頻率域信息，得到不同頻率成分的相位角，然后轉(zhuǎn)換為該頻率成分的波速。
　　由表1可知，強夯的主要影響深度范圍在0.5~4.5m之間，剪切波波速變異系數(shù)為0.086，變異系數(shù)很小，因此可以推斷夯實的較均勻。現(xiàn)場載荷試驗算得的特征值fak和變形模量E0，與對應(yīng)測點0.5~ 4.5m瑞利波測試結(jié)果之間具有很好的相關(guān)性。
表1 實驗檢測結(jié)果

統(tǒng)計	樣本個數(shù)	統(tǒng)計個數(shù)	最大值	最小值	平均值	標準差	變異系數(shù)
變形模量(MPa)	7	7	91.86	41.06	68.25	18.30	0.27
承載力特征值(kPa)	7	7	359	300	338	22.28	0.066
剪切波速度( m/ s)	67	67	215	156	187.4	16.07	0.086

　　大量研究表明，瑞利波速度與地基承載力間存在某種指數(shù)關(guān)系，a、b為常數(shù)，其數(shù)值與地區(qū)及測試地層類型的影響。所測得的信號，也是這疊加波的綜合信息，因此，必須經(jīng)過頻譜分析，相位譜分析等，將頻率和信號分離成各個單頻及與其相應(yīng)的波速，就可以求出在一定頻率范圍內(nèi)的頻散曲線。　　四、結(jié)論
　　瑞利波法是一種快速、經(jīng)濟、有效的方法，特別是對于拋石填海地基、碎石土填土地基、鉆探難以進行，而壓板數(shù)量少、壓板面積小的工程，有很重要的意義。同時瑞利波波速Vr與地基承載力有很好的相關(guān)性，可以檢測大范圍地基加固效果。利用瑞利波法可以有效地估算強夯地基的承載力，通過與靜載試驗的對比說明，瑞利波法估算復(fù)合地基的承載力有一定的精度，要精確計算碎石土填土地基加固效果及承載力，還需結(jié)合靜載試驗等測試結(jié)果，通過大量的瑞利波測試，通過對比與驗證，確定合適的計算公式。
　　參考文獻
　　1、 SJG04-96, 深圳地區(qū)地基處理技術(shù)規(guī)范[S].
　　2、DB21-907-96, 建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范[S].
　　3、楊成林. 瑞雷波勘探[M]. 北京: 地質(zhì)出版社, 1993.