雷达探测在复合地基质量检测和控制应用研究

论文摘要

复合地基在我国土木工程建设中应用广泛,作为一种隐蔽性工程,当前仍缺乏经济、有效的技术手段对桩体的完整性进行质量评价。探地雷达技术是采用高频电磁波来探测介质分布的一种地球物理方法。随着科学技术的进步,探地雷达技术有了迅速的发展,已经在地质与水文勘探、考古、土木工程、军事与安全等领域中有了广泛应用。针对实际工程中复合地基桩基的桩身质量难以检测的问题,提出采用雷达探测技术。采用时域有限差分法,主要开展了数值模拟研究,从模拟结果中可以较好的分辨桩顶、桩身、桩底反射,研究表明该技术具有可行性。使用该技术进行试验研究,验证了数值模拟结果,并发现其具有较高的精度。进行探地雷达检测夯实水泥土桩复合地基质量试验研究。探讨了探地雷达检测过程中天线频率选择、检测时间、检测方法等一些重要问题。针对不同时期桩长和桩体缺陷检测结果进行研究分析。研究表明,打桩20天后就可采用探地雷达检测方法。而且通过对龄期、配合比、含水率、天线选择等影响因素的分析,得到了这些参数对检测质量的影响规律,并据此为工程应用提出了相应合理建议。为探地雷达技术用于复合地基桩基完整性的检测,奠定了基础。进行探地雷达检测水泥粉煤灰碎石桩质量试验研究。主要分析了配合比和含水率的影响。通过探地雷达检测复合地基质量工程实例应用,并与同步的另外公司检测结果对比,结果表明雷达探测技术可较精确的检测夯实水泥土桩的桩长、桩径,发现桩体不均匀缺陷。试验和工程实际应用证明复合地基质量探地雷达检测技术具有简单、方便、无损害、检测数据详细全面的特点,值得推广应用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 探地雷达检测复合地基的技术基础
• 1.2.1 探地雷达基本原理
• 1.2.2 探地雷达数据处理相关技术
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 课题背景及意义
• 1.5 本文的主要研究内容
• 第2章 雷达探测复合地基的数值模拟
• 2.1 时间域有限差分法
• 2.2 基于GPRMax的探地雷达试验模拟
• 2.2.1 GPRMax正演模拟的相关技术
• 2.2.2 GPRMax正演模拟模型1模拟分析
• 2.2.3 GPRMax正演模拟模型2模拟分析与试验对比
• 2.2.4 GPRMax正演模拟桩体缺陷模拟分析
• 2.3 本章小结
• 第3章 夯实水泥土桩探地雷达检测技术试验研究
• 3.1 试验目的
• 3.2 试验介绍
• 3.2.1 试验概况
• 3.2.2 雷达参数设置
• 3.2.3 天线频率选择
• 3.3 试验检测结果
• 3.3.1 桩长检测结果
• 3.3.2 桩体缺陷检测结果
• 3.4 检测结果影响因素分析
• 3.4.1 雷达天线的选择
• 3.4.2 龄期对检测结果的影响
• 3.4.3 配合比
• 3.4.4 波速误差分析
• 3.4.5 含水率影响 .
• 3.5 试验总结
• 3.6 本章小结
• 第4章 CFG桩探地雷达检测技术的试验研究
• 4.1 试验目的
• 4.2 试验介绍
• 4.3 不同配合比检测结果及分析
• 4.4 含水率影响及试验结果分析
• 4.4.1 土壤含水率对介质电磁性质的影响
• 4.4.2 含水率对探地雷达检测桩的影响试验分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 探地雷达检测复合地基工程实例应用与分析
• 5.1 水泥搅拌桩复合地基工程实例
• 5.1.1 工程概况及检测方法
• 5.1.2 检测结果
• 5.1.3 与同步的另外公司检测结果对比
• 5.1.4 工程应用总结
• 5.2 CFG桩复合地基工程实例
• 5.2.1 工程概况及检测方法
• 5.2.2 检测结果
• 5.3 碎石桩复合地基工程实例
• 5.3.1 工程概况及检测方法
• 5.3.2 检测结果
• 5.4 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢