地质雷达在地基处理的运用

闫永峰

摘 要：在地质勘察中，地质雷达是一种高频电磁波物探技术，可将地层中各种物体空间分布情况有效地探测出来。文章对使用地质雷达技术在某广场地基处理过程中的具体应用进行了分析，并根据分析结果对地基处理情况进行了分析，可供参考。

关键词：地质雷达 地基处理 数据采集

某广场在进行地基处理施工时，需对地基进行处理。在施工过程中对广场地基处理时需进行雷达测试，然后根据测试结果的图像解释划分层位及对强夯与灌浆处理进行对比。

1.工作布置、方法与技术

地质雷达探测主要是使用高频电磁脉冲在地下介质面上的反射特征来将地址情况反映出来。因为不同地层的导电性能和介电常数存在差异，雷达天线发射出来的能量一部分会反射折向地表，另一部分能量会利用界面向下继续进行传播。地质雷达图像解释是根据波形特征、反射波强度、工作精度、测点点距来进行分析的。

（1）工作布置

本次雷达测试区（72m×72m）布置：以桩号0+000（x：5045554.464 y：488804.571）为端点，桩号0+072为终点，东西向布置测线，测线间隔4.5m，总共布置17条，强夯及碾压灌浆处理前后两次的雷达测试布置位置一致，测试工作总量17×72×2=2448m。

（2）工作方法与技术

在进行广场地基处理时，为了保证注浆效果和注浆质量，需在注浆前和注浆后分别进行一次探测。将注浆前得到的雷达图像作为参考，然后和注浆后的雷达图像进行对比。通过对两者图像结构调整差异分析注浆效果。在进行地基处理探测时，测试工作采用SIR-30E型探地雷达进行测试工作，仪器工作频率可选用100、400、900 MHz天线，可通过挂接不同型号的天线，完成针对不同深度目标的探测。本次勘察目标深度7～10m左右，雷达天线频率根据需探测目的层厚度选定，采用100MHz天线。连续采集方式进行数据采集。时窗设置由探测深度决定，一般采取探测深度为目标深度的1.5倍。

2.测试成果分析

2.1L1测试段测试前后对比

① L1测试段强夯、灌浆前测试成果

雷达测试图像反映所测地层情况推测为：0～2.0 m为杂填土层；2.0～2.8m为角砾层；2.8m以下为风化基岩，其中5.0m、7.0m界线为基岩内的分层。杂填土与角砾层中反射波振幅强，波形杂乱；风化基岩中反射波为断续的较强反射；基岩内基本无较强反射信号。

② L1测试段强夯、碾压、灌浆后测试成果

雷达测试图像反映所测地层情况推测为：0～2.2 m为杂填土层（其中在1.5m处出现一层清晰、连续的底层反射界面，推断为强夯、碾压、灌浆形成的密实度不一致的层面线）；2.2～2.8m为角砾层；2.8m以下为风化基岩，其中5.0m、7.0m界线为基岩内的分层。杂填土、角砾层及风化基岩，反映为各层位底界面清晰、连续，各层间较连续的强反射及杂乱反射减少；基岩内基本无较强反射信号。

2.2L2测试段测试前后对比

① L2测试段强夯、灌浆前测试成果

如图1和图2所示，雷达测试图像反映所测地层情况推测为：0～2.0 m为杂填土层；2.0～2.8m为角砾层；2.8以下為风化基岩，其中5.0m、7.0m左右界线为基岩内的分层（图2中55～72m处出现贯通强反射相位为现场强夯车干扰）。杂填土与角砾层中反射波振幅强，波形杂乱；风化基岩中反射波为断续的较强反射；基岩内基本无较强反射信号。

② L2测试段强夯、碾压、灌浆后测试成果

雷达测试图像反映所测地层情况推测为：0～2.2 m为杂填土层（其中在1.5m处出现一层清晰、连续的底层反射界面，推断为强夯、碾压、灌浆形成的密实度不一致的层面线）；2.2～2.8m为角砾层；2.8m以下为风化基岩，其中5.0m、7.0m界线为基岩内的分层。杂填土、角砾层及风化基岩，反映为各层位底界面清晰、连续，各层间较连续的强反射及杂乱反射减少；基岩内基本无较强反射信号。

2.3L3段测试前后对比

① L3测试段强夯、灌浆前测试成果

在L3进行探测时，地质雷达反映所测地层情况推测为：0～2.1 m为杂填土层；2.1～3.0m为角砾层；3.0以下为风化基岩，其中5.0m、7.0m左右界线为基岩内的分层。杂填土与角砾层中反射波振幅强，波形杂乱；风化基岩中反射波为断续的较强反射；基岩内基本无较强反射信号。

② L3测试段强夯、碾压、灌浆后测试成果

对地基进行处理后，使用地基雷达进行探测反映所测地层情况如下：0～2.3 m为杂填土层（其中在1.5m处出现一层清晰、连续的底层反射界面，推断为强夯、碾压、灌浆形成的密实度不一致的层面线）；2.3～3.0m为角砾层；3.0m以下为风化基岩，其中5.0m、7.0m界线为基岩内的分层。杂填土、角砾层及风化基岩，反映为各层位底界面清晰、连续，各层间较连续的强反射及杂乱反射减少；基岩内基本无较强反射信号。

2.4L4测试段测试前后对比

① L4测试段强夯、灌浆前测试成果

地基没有处理前雷达测试图像反映所测地层情况推测为：0～2.0 m为杂填土层；2.0～2.8m为角砾层；2.8以下为风化基岩，其中5.0m、7.0m左右界线为基岩内的分层。杂填土与角砾层中反射波振幅强，波形杂乱；风化基岩中反射波为断续的较强反射；基岩内基本无较强反射信号。

② L4测试段强夯、碾压、灌浆后测试成果

对地基进行处理后，雷达测试图像反映所测地层情况推测如下：0～2.3 m为杂填土层（其中在1.5m处出现一层清晰、连续的底层反射界面，推断为强夯、碾压、灌浆形成的密实度不一致的层面线）；2.3～2.8m为角砾层；2.8m以下为风化基岩，其中5.0m、7.0m界线为基岩内的分层。杂填土、角砾层及风化基岩，反映为各层位底界面清晰、连续，各层间较连续的强反射及杂乱反射减少；基岩内基本无较强反射信号。

3.结论

地基在处理前，角砾层和杂填土中土体颗粒和角砾大小不一致，空隙较大，有空气充填，因此反射波的波形比较杂乱，反射波的振幅相对来说也较强。下部使用风化基岩，存在裂隙和破碎，表现为断续的较强反射，基岩比较完整，存在裂隙和破碎。反映为断续的较强反射，基岩较完整。基岩中基本不存在较强的反射信号。对地基进行强夯和灌浆处理后，地基中风化岩、角砾和杂填土的空隙度变小，可连续、清晰地将各层位底界面反应出来，各层之间存在的杂乱反射和强反射显著降低，其中0～1.5m层位尤为明显，其层间基本无反射波，显示其地层密实、均一。根据经验判断地基经过处理后取得了良好的处理效果，地基承载力达到了要求。

4.结束语

综上所述，雷达测试工作主要是根据雷达图像来进行解释的，通过使用地质雷达对地基处理前后的情况进行分析，保障了地基处理效果，有利于工程的顺利进行。通过实际案例证明了，利用地质雷达分析地基情况，具有较高应用价值，值得推广。

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