Приложение Д. Определение длины и сплошности грунтоцементного элемента геофизическими методами

Приложение Д

Определение длины и сплошности грунтоцементного элемента геофизическими методами

Определение длины и сплошности грунтоцементного элемента без выбуривания кернов может выполняться сейсмоакустическими методами.

Основной метод проведения испытаний по определению длины и сплошности грунтоцементного элемента - проверка эхо-тестером. Он основан на измерении времени между интервалами излучения упругой продольной волны в грунтоцементном элементе и прихода отраженных волн. Отраженная продольная волна возникает в местах изменения механического импеданса (механический импеданс пропорционален скорости продольной волны в свае и площади поперечного сечения). В однородном грунтоцементном элементе скорость постоянна и там, где находится нижний конец сваи, происходит отражение волны. В случае нарушения сплошности грунтоцементного элемента фиксируется локальное отражение сигнала.

Длина грунтоцементного элемента L вычисляется, исходя из измеренных интервала времени и скорости распространения продольной волны в грунтоцементе . Скорость распространения продольной упругой волны в грунтоцементе принимается равной 3600 м/с.

. (Д.1)

Для проведения испытаний применяется выровненная горизонтальная поверхность оголовка грунтоцементного элемента. Приемник эхо-тестера устанавливается и закрепляется на поверхности. Возбуждение упругой продольной волны выполняется механическим воздействием темпером (молотком) по поверхности в продольном направлении. Фиксируется интервал времени между начальным воздействием и приходом отраженного эхо-сигнала. Измерение выполняется с повторяемостью не менее шести раз в разных местах сечения, с накоплением данных по одной точке 6-8 раз. Точность определения длины грунтоцементного элемента зависит от шага квантования сигнала, равного 20 мкс и составляет 0,1 м. Прохождение сейсмоакустического сигнала по телу грунтоцементного элемента фиксируется с помощью рефлектограммы (пример рефлектограммы приведен на рисунке Д.1 (приложение Д)) по которой определяется сплошность материала.

Дополнительный контрольный метод определения длины грунтоцементного элемента - метод регистрации дифрагированной волны.

При распространении по телу грунтоцементного элемента упругой продольной волны, нижнее сечение элемента является источником дифрагированной волны, распространяющейся к поверхности земли. Измеряя время прохождения дифрагированной волны от низа грунтоцементного элемента до приемника на поверхности земли можно определить длину грунтоцементного элемента

, (Д.2)

где - скорость распространения упругих волн в грунте от нижнего сечения до поверхности земли, определяется на испытательной площадке;

- время распространения упругих волн в грунте от нижнего сечения до поверхности земли

, (Д.3)

где - скорость распространения упругих волн в грунтоцементном элементе от верхнего до нижнего сечения;

- суммарное время распространения упругих волн от верхнего сечения до земной поверхности.

Фиксирование прихода дифрагированной волны на поверхности выполняется с помощью размещенных в линию вертикально ориентированных сейсмодатчиков и записывающей сейсмостанции высокой частоты дискретизации (15 кГц). Число приемных датчиков 8-10 шт., расстояние между датчиками 2,0 м. Возбуждение упругой продольной волны выполняется механическим воздействием темпером (молотком) по горизонтальной поверхности оголовка грунтоцементного элемента в продольном направлении. Фиксируется интервал времени между начальным воздействием и приходом дифрагированной волны. Измерение выполняется с повторяемостью не менее шести раз, без изменения расстановки сейсмоприемников. Точность определения длины грунтоцементного элемента составляет 0,1 м. Прохождение сейсмоакустического сигнала в грунте регистрируется на сейсмограмме (пример сейсмограммы приведен на рисунке Д.2 (приложение Д)).