多道瞬态面波在路基填筑质量评价中的应用
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工程师。
在路基填 筑 质 量 检 测 中， 随着 路 基 填 筑 深 度 的增
验［ Ｊ ］ ． 北京交通 大学学报 ， ２ ０ ０ ７ （ ４ ） ： ５ ６— ６ ０ ［ ４］ 刘文 白， 徐海侠． 砂 土宏 观力学 特性与细观 结构 的相关 性试验研 究［ Ｊ ］ ． 武汉理 工大学学报 ， ２ ０ １ １ （ ４ ） ： ６ ８ ３—６ ８ ７ ［ ５ ］ 王秀丽 ， 王军龙． 浅谈京九线粉土路基病 害整治方 法［ Ｊ ］ ． 工程技 术， ２ ０ １ １ （ ９ ）： １ ５—１ ８
多道 瞬 态 面 波 在路 基 填 筑 质 量 评 价 中 的应 用 ： 何 智 杰
３ ５
文章编 号 ： １ ６ ７ ２— ７ ４ ７ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３— ０ ０ ３ ５—０ ３
多道 瞬态 面 波 在 路 基 填 筑 质 量 评 价 中的应 用
俑 镭 杰
（ 中铁第 四勘察设计 院集 团有 限公 司 ， 湖北武汉 ４ ３ ０ ０ ６ ３ ）
传播 ， 在 单次 激 振 中 ， 纵 波 能 量 占全 部 能 量 的 ７ ％， 横 波 占２ ６ ％， 而面 波却 占 ６ ７ ％， 因此 ， 面波 具 有 能 量 大 、
衰减 速度 慢 、 浅层 分辨率 高 等特点 。
作者简介 ： 何智杰 （ １ ９ ６ ９ 一） ， 男， １ ９ ９ ０年 毕业 于武 汉大学 情报 学专 业
路 基填 筑质量 检 测 的常用 方法 有地 基 系数 。 、 动 态 变形模 量 刊 和静 态二 次变形 模量 Ｅ 等 ， 其 中Ｅ 和
。
经济 、 分 辨率 高 、 成 果 直 观等 特 点 ， 为路 基 填 筑 质量 评 价提 供 了有效 的技 术支 撑 。
依 据 不 同土类存 在 线性 相关 关 系 ， 此类 方 法 属 于过
处理情况在 内的路基填筑整体质量的一次性评价。通过对野外采集数据进行处理及异常区域现场开挖 验证 表 明 ， 该 方 法可 快捷 、 有效 和全 面 的对路 基填 筑信 息进行 整 体 综合 评 判 ， 提 高 了路 基 填 筑质 量检 测
的连 续 性和 均 匀性 ， 应 用 效果 良好 。 关键 词 多道 瞬态 面波 中图分 类号 ： Ｐ ６ ３ １ 路 基 填 筑质量 评 价 文 献标 识码 ： Ａ
参
考Hale Waihona Puke 文献 ［ １ ］ 任成进 ， 李志 刚， 刘运桥． 京 九线粉土路基病害机理研究 ［ Ｊ ］ ． 铁 道
标 准设 计 ， ２ ０ ０ ８ （ ９） ： ７—１ Ｉ
［ ２ ］ Ｔ Ｂ １ ０ ０ ０ １ —２ ｏ ０ ５ 铁路路基设计规范［ ｓ ］
［ ３ ］ 彭 丽云 ， 刘建坤 ， 肖军 华 ， 等． 京 九 线 路 基 压 实 粉 土 力 学 特 性 的 试
所 采集 的地 层信 息更 加 丰 富和 全 面 ， 具有简便 、 快速 、
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—０ ３—１ ２
瞬态 震动 时分 别产 生 横 波 （ ｓ波 ） 、 纵波（ Ｐ波 ） 和 面波
（ Ｒ波 ） 。面波是 一 种 特殊 的地 震 波 ， 其 主 要 集 中在 介 质 自由表 面 ， 并 以逆转 椭 圆的 形 式在 垂 直 平 面 内滚 动
层 填料 分 别进行 试 验 ， 却 无 法 对 既 有 线 和新 建 线 路 中已经成 形 的路基 进 行整 体质 量评 价 。
路基 填 筑质 量 的后 评 价 多 采 用 工程 物 探 的方 法 ，
其 中地震 面 波法 可通 过测 定 面波 速度 值 、 速 度等 值 线 和频散 曲线等参 数 ， 对基 床 、 路基本 体 和基底 进 行整
Ｔｈ ｅ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｍｕ ｌ ｔ ｉ － Ｔｒ ａ ｃ ｅ Ｔｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｅ ｎ ｔ Ｓ ｕｒ ｆ ａ ｃ ｅ
Ｗａ ｖ ｅ ｉ ｎ Ｑｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ Ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｓ ｕ ｂ ｇ ｒ ａ ｄ ｅ Ｆ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ
在均 匀半 空 间弹 性 分层 介 质 中 ， 结 构 表 面 在受 到
换 填处 理质 量等 ， 从 而 达 到有 效 界 定 不 合 格 区 域 的里 程及 深 度范 围 ， 判 断路 基 整 体 填 筑 质量 的 目的。 多道 瞬 态面 波 以排列 的形 式采 集数 据 ， 相 比常规 面波 检测 ，
ＨＥ Ｚ ｈ ｉ ｊ ｉ ｅ
摘 要 传 统路基 填 筑质 量检 测方 法无 法对 已成 形路 基 进 行 系统的 整 体评 价 ， 基 于 面 波 的分 层和
频散 特 性 ， 运 用 弹性 波速探 测技 术 的 多道 瞬 态地震 面波 方 法 ， 实现 了对 包括 基 床 表 面 、 路基 本 体 和基 底
体评 价 ， 该方 法不 仅 克服 了常规 检测 中各 点 的孤立 性 ， 且 有利 于评 价路 基填 筑 的均匀 性 、 碾 压 密实 度 、 基 底 的
域 中的传 播速 度不 同 。通 过 以上 特 性 ， 不 仅 可直 观 看 出路基 的分层情 况 ， 而 且 可 根 据不 同材 料 中的 波速 值 求取 相应 填层 的压 实度 ， 从 而评价 路基 填筑效 果 。
程 检测控 制 的范 畴 ， 需 要在 路基 填筑 的过程 中 ， 针 对每
一
１ 面 波 法 检 测 原 理
运用 面波 法评 价路 基填 筑质量 主要 取决 于 面波 的
两个 特性 ： （ １ ） 面 波 在 路基 填 筑 的不 同分 层 介 质 中具 有频 散性 ； （ ２ ） 面 波 在 路 基 的 不 同填 料 和不 同压 实 区
３ ６
铁
道
勘
察
２ ０ １ ３年第 ３期
加， 面波波速逐渐增 大 ， 而路基本 体材料并 非均匀 ， 面波 波速将伴 随着软弱层 的出现而降低 。因此 ， 在不 同 的填
在路基填 筑 质 量 检 测 中， 随着 路 基 填 筑 深 度 的增
验［ Ｊ ］ ． 北京交通 大学学报 ， ２ ０ ０ ７ （ ４ ） ： ５ ６— ６ ０ ［ ４］ 刘文 白， 徐海侠． 砂 土宏 观力学 特性与细观 结构 的相关 性试验研 究［ Ｊ ］ ． 武汉理 工大学学报 ， ２ ０ １ １ （ ４ ） ： ６ ８ ３—６ ８ ７ ［ ５ ］ 王秀丽 ， 王军龙． 浅谈京九线粉土路基病 害整治方 法［ Ｊ ］ ． 工程技 术， ２ ０ １ １ （ ９ ）： １ ５—１ ８
多道 瞬 态 面 波 在路 基 填 筑 质 量 评 价 中 的应 用 ： 何 智 杰
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文章编 号 ： １ ６ ７ ２— ７ ４ ７ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３— ０ ０ ３ ５—０ ３
多道 瞬态 面 波 在 路 基 填 筑 质 量 评 价 中的应 用
俑 镭 杰
（ 中铁第 四勘察设计 院集 团有 限公 司 ， 湖北武汉 ４ ３ ０ ０ ６ ３ ）
传播 ， 在 单次 激 振 中 ， 纵 波 能 量 占全 部 能 量 的 ７ ％， 横 波 占２ ６ ％， 而面 波却 占 ６ ７ ％， 因此 ， 面波 具 有 能 量 大 、
衰减 速度 慢 、 浅层 分辨率 高 等特点 。
作者简介 ： 何智杰 （ １ ９ ６ ９ 一） ， 男， １ ９ ９ ０年 毕业 于武 汉大学 情报 学专 业
路 基填 筑质量 检 测 的常用 方法 有地 基 系数 。 、 动 态 变形模 量 刊 和静 态二 次变形 模量 Ｅ 等 ， 其 中Ｅ 和
。
经济 、 分 辨率 高 、 成 果 直 观等 特 点 ， 为路 基 填 筑 质量 评 价提 供 了有效 的技 术支 撑 。
依 据 不 同土类存 在 线性 相关 关 系 ， 此类 方 法 属 于过
处理情况在 内的路基填筑整体质量的一次性评价。通过对野外采集数据进行处理及异常区域现场开挖 验证 表 明 ， 该 方 法可 快捷 、 有效 和全 面 的对路 基填 筑信 息进行 整 体 综合 评 判 ， 提 高 了路 基 填 筑质 量检 测
的连 续 性和 均 匀性 ， 应 用 效果 良好 。 关键 词 多道 瞬态 面波 中图分 类号 ： Ｐ ６ ３ １ 路 基 填 筑质量 评 价 文 献标 识码 ： Ａ
参
考Hale Waihona Puke 文献 ［ １ ］ 任成进 ， 李志 刚， 刘运桥． 京 九线粉土路基病害机理研究 ［ Ｊ ］ ． 铁 道
标 准设 计 ， ２ ０ ０ ８ （ ９） ： ７—１ Ｉ
［ ２ ］ Ｔ Ｂ １ ０ ０ ０ １ —２ ｏ ０ ５ 铁路路基设计规范［ ｓ ］
［ ３ ］ 彭 丽云 ， 刘建坤 ， 肖军 华 ， 等． 京 九 线 路 基 压 实 粉 土 力 学 特 性 的 试
所 采集 的地 层信 息更 加 丰 富和 全 面 ， 具有简便 、 快速 、
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—０ ３—１ ２
瞬态 震动 时分 别产 生 横 波 （ ｓ波 ） 、 纵波（ Ｐ波 ） 和 面波
（ Ｒ波 ） 。面波是 一 种 特殊 的地 震 波 ， 其 主 要 集 中在 介 质 自由表 面 ， 并 以逆转 椭 圆的 形 式在 垂 直 平 面 内滚 动
层 填料 分 别进行 试 验 ， 却 无 法 对 既 有 线 和新 建 线 路 中已经成 形 的路基 进 行整 体质 量评 价 。
路基 填 筑质 量 的后 评 价 多 采 用 工程 物 探 的方 法 ，
其 中地震 面 波法 可通 过测 定 面波 速度 值 、 速 度等 值 线 和频散 曲线等参 数 ， 对基 床 、 路基本 体 和基底 进 行整
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在均 匀半 空 间弹 性 分层 介 质 中 ， 结 构 表 面 在受 到
换 填处 理质 量等 ， 从 而 达 到有 效 界 定 不 合 格 区 域 的里 程及 深 度范 围 ， 判 断路 基 整 体 填 筑 质量 的 目的。 多道 瞬 态面 波 以排列 的形 式采 集数 据 ， 相 比常规 面波 检测 ，
ＨＥ Ｚ ｈ ｉ ｊ ｉ ｅ
摘 要 传 统路基 填 筑质 量检 测方 法无 法对 已成 形路 基 进 行 系统的 整 体评 价 ， 基 于 面 波 的分 层和
频散 特 性 ， 运 用 弹性 波速探 测技 术 的 多道 瞬 态地震 面波 方 法 ， 实现 了对 包括 基 床 表 面 、 路基 本 体 和基 底
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域 中的传 播速 度不 同 。通 过 以上 特 性 ， 不 仅 可直 观 看 出路基 的分层情 况 ， 而 且 可 根 据不 同材 料 中的 波速 值 求取 相应 填层 的压 实度 ， 从 而评价 路基 填筑效 果 。
程 检测控 制 的范 畴 ， 需 要在 路基 填筑 的过程 中 ， 针 对每
一
１ 面 波 法 检 测 原 理
运用 面波 法评 价路 基填 筑质量 主要 取决 于 面波 的
两个 特性 ： （ １ ） 面 波 在 路基 填 筑 的不 同分 层 介 质 中具 有频 散性 ； （ ２ ） 面 波 在 路 基 的 不 同填 料 和不 同压 实 区
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铁
道
勘
察
２ ０ １ ３年第 ３期
加， 面波波速逐渐增 大 ， 而路基本 体材料并 非均匀 ， 面波 波速将伴 随着软弱层 的出现而降低 。因此 ， 在不 同 的填