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用，但有關強夯機理的研究，至今尚未取得滿意的結果。因此強夯地基的檢測在工程建設過程中尤為重要。對于強夯土為碎石土、基巖強風化物的地基，設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)內海域段是經開挖后爆破及開挖出來的土石方回填形成現在的陸域。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，局部含花崗巖風化后的殘積土;下伏基巖為花崗巖。未經處理的地基不滿足承載力設計要求，經多方考慮研究，采用強夯加固地基處理的方法。經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計要求。
　　二、檢測方法的原理及參數的選定
　　1、瑞利波檢測技術
　　瑞雷波是由英國學者Rayleig H于1887年提出的，它是一種在介質的自由界面附近傳播的面波，其形成與傳播直接與介質的物理特性有關。瑞雷波在二維空間傳播時，其介質的質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點振動及質點與質點間的相互影響傳播的。由波動方程推導可知，它的傳播速度約為同介質內橫波速度的0.92倍，而且能夠反映介質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范圍內介質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，其主要特征是：(1)在分層介質中，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的物理力學性質密切相關。
　　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振動的瑞利(Rayleig)波和水平內振動的拉夫(Love)波人們發(fā)現，在層狀介質中傳播的瑞利波，其波速和頻散特性與介質的物理力學性質密切相關，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之物理力學特性。若我們不斷改變瑞利波的頻率fr可求出fr(或波長λr)與波速Vr間之關系。而這種關系V=F(λr)就包含了不同深度(即沿深度)的介質之物理力學特征，再進行必要的反演與分析，就有可能得出在一定深度內介質的物理力學特征。
　　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并測出相應的波速V，就可求出相應范圍內的頻散曲線Vr—fr。
　　2、靜載試驗
　　荷載試驗設備一套，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。側線布置則根據場地的具體條件，橫向或縱向布置。為了提高野外的工作效率,通常將數據存儲起來，待全部測完后再集中在室內進行處理和解釋。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→復合地基承載力計算。
　　資料處理的最終結果是獲得每一測點的層速度與深度關系的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,把時間域記錄轉換為頻率域信息，得到不同頻率成分的相位角，然后轉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為0.086，變異系數很小，因此可以推斷夯實的較均勻。現場載荷試驗算得的特征值fak和變形模量E0，與對應測點0.5~ 4.5m瑞利波測試結果之間具有很好的相關性。
表1 實驗檢測結果

統計	樣本個數	統計個數	最大值	最小值	平均值	標準差	變異系數
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關系，a、b為常數，其數值與地區(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的波速，就可以求出在一定頻率范圍內的頻散曲線。　　四、結論
　　瑞利波法是一種快速、經濟、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，還需結合靜載試驗等測試結果，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)地基處理技術規(guī)范[S].
　　2、DB21-907-96, 建筑地基基礎技術規(guī)范[S].
　　3、楊成林. 瑞雷波勘探[M]. 北京: 地質出版社, 1993.