剪切波速实验报告.docxVIP

剪切波速试验 1.1试验的目的 （1）掌握波速试验操作方法及试验原理。并能独立进行波速测试、试验数据处理，认识了解试验设备。 （2）划分场地土类型。 （3）计算场地剪切模量和卓越周期。 1.2 试验的适用范围 波速测试适用于测定各类岩土体的压缩波、剪切波或瑞利波的波速，可根据任务要求，采用单孔法、跨孔法或面波法。利用铁球水平撞击木板，使板与地面之间发生运动，产生丰富的剪切波，从而在钻孔内不同高度处分别接收通过土层向下传播的剪切波。因为这种竖向传播的路径接近于天然地层由基岩竖直向上传播的情况，因此对地层反应分析较为有用。 1.3试验的基本原理 单孔法通常是指在地面或者信号接收孔中激振时，检波器在一个孔中自下而上逐层检测土层的P波或S波波速。 （1）地下介质采用水平层状地层模型； （2）剪切波速在水平方向为均匀分布，而在垂直方向随深度变化； （3）反演公式： 式中 、--分别为第和第个测点深度处的剪切波速（m/s)； 、--分别为第和第个测点的深度（m)； --第个测点深度的到时（s)； --第个测点到激发点的连线与钻孔轴向的夹角。 1.4试验的仪器设备 RSM-SW波速测试仪，主要包括波速剪切仪、剪切波电缆线、三分量传感器、大铁锤、条木等 1.5试验步骤 （1）在指定测试地点打钻孔，垂直度要求与一般勘察探空一样，现我们采用已经打好的钻孔（孔深约9m）。 （2）离开孔口0.5-1.5m处布置激震装置，激震装置采用大木条和铁锤构成。 （3）孔内测点结合试验场地土层实际情况布置测点，测点垂直方向上的间距取1m。 （4）在孔内放置三分量检波器，在预定深度固定（机械固定）于孔壁上，并紧贴孔壁。 （5） 测点布置，本试验采用孔内每一米布置一个测点。 （6） 激发布置，本试验采用地面激震，距离孔口距离0.79m处埋设一块大木头，用大锤锤击木板两端，产生正反的剪切波。 （7）接收，采用三分量检波器，在不同的深度分别记录正反向剪切波的波速，检查记录波形的完整性和可判读性。如发现接收仪记录的波形不完整，或不可判读，则必须重做，直至正常为止。 1.6数据整理 波速现场测试成果表 H深度（m） T到时（ms） V波速（m/s） 平均波速（m/s） 10 47 212.766 211.71 9.5 45 211.1111 209.9512 9 43 209.3023 208.0222 8.5 41 207.3171 205.8971 8 40 200 198.4556 7.5 37 202.7027 200.9246 7 35 200 197.9899 6.5 33 196.9697 194.6793 6 31 193.5484 190.915 5.5 29 189.6552 186.596 5 27 185.1852 181.589 4.5 25 180 175.7137 4 23 173.913 168.7204 3.5 21 166.6667 160.254 3 19 157.8947 149.7921 2.5 16 156.25 145.0745 2 13 153.8462 137.6042 1.5 11 136.3636 113.4614 1 8.3 120.4819 85.19359 0.5 6.6 75.75758 33.87982 0 5.9 0 1.6.1波形鉴别 根据不同波的初至和波形特征进行波形识别： 压缩波速度比剪切波速度快，初至为压缩波。 敲击木板正反向两端时，剪切波波形相差180°，而压缩波不变。 压缩波传播能量衰减比剪切波快，离孔口一定深度后，压缩波与剪切波逐渐分离，容易识别。它们的波形特点：压缩波幅度小、频率高；剪切波幅度大、频率小。 1.6.2波速计算 以9 m 为例，θ=tan-1 划分场地土类及建筑场地类别依照中华人民共和国国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中的有关规定进行。 土的类型 土层剪切波范围Vs（m/s） 坚硬土或岩石 Vs＞500 中硬土 500≥Vs＞250 中软土 250≥Vs＞150 软弱土 Vs≤150 结合图表及规范可划分土层，0~3m为软弱土，3~10m为中软土。 1.7试验成果应用 （1）可用于场地土类型的划分； （2）建筑场地覆盖厚度的确定； （3）土层等效剪切波速的计算； （4）建筑场地类别的划分。 1.8结论与建议 （1）测井对钻孔时间的要求：一般测井的时间