[发明专利]用于测量充填袋筑堤断面、沉降变形的地质雷达测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种充填袋结构特征的测量方法，尤其是涉及一种测量充填袋筑堤断面、沉降变形测量的地质雷达测量方法。

背景技术

在航道建设中需要众多海堤，传统海堤施工需要大量石料，因此开山取石成为筑堤的必然选择。这在石料资源紧缺、生态环境保护政策不断强化的地区显然无法满足这个需求，因此迫切需要开发新的填筑材料来替代传统石料。

疏浚土是航道疏浚工程中产生的废弃土，具有量大、土性复杂、难以处理等特点。把疏浚土充填于膜袋中并形成海堤，这是近年来形成的新型筑堤技术，作为堤防的建设材料，变废为宝，一方面解决筑堤材料的短缺问题，亦可以节省大量工程建设费用，具有明显的社会经济与环保生态效益。

在充填膜袋筑堤的施工过程中，对充填袋形成的结构特征研究是大家十分关心的问题之一。由于针对充填袋技术研究的时间很短，内容很不完善，再加上该施工工艺本身所具有的特殊性，因此对其结构及沉降变形的检测与监测目前还没有什么十分有效的方法。现有的方法为分层沉降检测法（图1）及钻探方法，该些方法存在以下几个问题：

1）  两种方法均需要在充填膜袋上开口，破坏了膜袋结构；

2）  分层沉降检测法中的沉降管、沉降环在充填袋中埋设十分困难，必须结合每一层膜袋施工逐层埋设，对充填袋施工工期造成较大影响； 

3）  由于充填材料疏浚土大部分呈现流塑状，因此水平方向极易流动，这样沉降管极其损坏，从而导致测量数据不连续；

4）  沉降管设置数量有限，监测数据代表性受到影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有充填袋结构检测监测方法存在的问题，提供一种用于测量充填袋筑堤断面、沉降变形的地质雷达测量方法，该方法是一种利用先进的无损的地质雷达测量充填袋断面结构的方法。本发明简单易行，成本很低，适应于任何宽度和地形条件的筑堤断面的测量，测量结果表明，其测量精度和准确性较高，进而对膜袋结构及变形有更深入的认识，并更加有益于指导施工。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种测量充填袋筑堤断面、沉降变形测量的地质雷达测量方法,其特征在于，包括以下步骤：

⑴.在待测区域内选择一段试验区；

⑵.移除试验区域内一切杂物；

⑶.在试验区内按等间距设置3条横向测线，并做好定位桩，每条测线的走向及起点要求一致，并且按间隔做好标记；

⑷.根据测试深度，选择地质雷达天线，并预设测量参数；

⑸.选择第一条测线进行测量，按设置的道间距逐点移动天线并采集，得到这条测线上的GPR数据；

⑹.按步骤⑸的方法测定试验区内其他两条测线，得到试验区内所有GPR测试数据；

⑺.在试验区测线标记位置进行精密水准测量，测得各标记位置点的高程；

⑻.在试验区测线标记位置测量模袋实际深度；

⑼.计算出各层膜袋在标记处的实际深度；

⑽.分别将各测线采集到的GPR数据输入地质雷达的电脑系统，经过数据处理可以得到各测线下方充填袋结构的雷达特征图像（图2），该图像可以反映出各层膜袋的结构特征；

⑾.利用已知膜袋的深度数据，对照雷达特征图像中时间轴数据推算出各标记位置的电磁波波速，对这些波速数据进行统计便可以得到该试验区充填袋结构的平均电磁波波速；

⑿.利用试验区获得电磁波平均波速及雷达特征图像便可开展其他待检测区域的雷达测量工作，进而推求并掌握不同位置不同断面的膜袋结构分布情况（图3）。

以上技术方案的进一步改进，有以下优化方案。其中，

步骤⑴所述的试验区轴线方向（纵向）长度约4.0m，横向宽度与充填袋宽度一致；

步骤⑵所述的移除试验区域内一切杂物，包括施工工具，尤其是金属物件；

步骤⑶所述的在试验区内按等间距设置3条横向测线，其“等间距”推荐采用1.0m；

“按间隔做好标记” 推荐采用每隔1.0m用记号笔做好标记；

步骤⑸所述的“逐点移动天线”，推荐采用道间距0.1m-0.3 m；为了保证精度，全部采用点测法进行测量，得到这条测线上的GPR数据；

步骤⑻所述的“在试验区测线标记位置测量模袋实际深度”，其具体操作方法是：利用带有刻度的细钢钎插入膜袋中，边转动边往下沉，估计快要到达模袋层面时放慢速度，当感觉碰到膜袋时，记录下刻度；继续往下探测第二、三层膜袋面层位置并做好记录。

本发明的有益效果在于：