巖土工程勘察49波速測(cè)試(已修改)
2025-03-13 15:56 本頁(yè)面
【正文】 波速測(cè)試 一 、 檢層法波速測(cè)試 二 、 跨孔法波速測(cè)試 三 、 表面波法波速測(cè)試 四 、 反射波法波速測(cè)試 五 、 波速在工程中的應(yīng)用 一、檢層法波速測(cè)試 檢層法是在鉆孔內(nèi)測(cè)定巖土層波速的一種方法 ， 是目前高層建筑巖土工程勘察中最常用的方法 。 1． 基本原理 檢層法利用直達(dá)波的原理，即先根據(jù)勘察深度要求用鉆機(jī)成孔，然后將鉆孔檢波器放至預(yù)定的測(cè)試點(diǎn) (也可用靜力觸探貫入設(shè)備將三分量波速探頭壓人土層中 )，并同時(shí)在孔口放置振源板，測(cè)出由孔口振源產(chǎn)生的波傳到孔中檢波器所需要時(shí)間 t，算出波從振源到檢波器的傳播距離 L，即可得到波在土中傳播的速度： 2． 試驗(yàn)設(shè)備 圖 455貼壁式井中三分向檢波器 圖 456 壓入式波速探頭 PVT型壓入式波速探頭 ■ PVT型探頭核心為三分量檢波器(一縱二橫 ) ■ 自振頻率 10HZ，靈敏度 ≥■ 適用檢層法試驗(yàn)，快速又經(jīng)濟(jì)，不需預(yù)鉆孔，不需下護(hù)管，亦不需氣囊充氣，探頭直接壓入土中，土體接觸緊密，試驗(yàn)獲得的波形清晰準(zhǔn)確。 ■ 可跟靜探 10cm2或 15cm2單、雙橋探頭組成一體，一次貫入，可獲得靜探、波速二種資料。 (1)根據(jù)試驗(yàn)要求確定孔深及試驗(yàn)點(diǎn)，先成好孔 (或壓入波速探頭 )。 (2)按圖 ，檢波器位置在板底下中間，檢波器軸線和板軸線一致 (當(dāng)板被敲擊發(fā)出振波時(shí)，通過(guò)檢波器就收到了振源的信號(hào)，將它與鉆孔中的檢波器收到的信號(hào)作比較，即可找出時(shí)間差 )。然后將木板壓下，木板要求和地面緊密接觸，地面要平整，撤上 l cm厚粗砂，板上壓 400kg左右重物。當(dāng)鐵錘水平敲擊 (見(jiàn)圖 )板端時(shí)，板就要在地面滑動(dòng)，但摩擦阻力阻止板的滑動(dòng) ,板就使土層表面產(chǎn)生剪切變形，由于彈性反力的作用，板在平衡位置附近來(lái)回振動(dòng)，因而在土層表面產(chǎn)生正負(fù)剪切變形。由于顆粒間都有聯(lián)系，變形就會(huì)擴(kuò)展和傳遞給其它土顆粒，這樣就形成了剪切波；又由于板和地面水平接觸，因此，這樣的波是水平剪切波 —SH波，它的傳播方向向下，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向與之垂直。 3． 試驗(yàn)方法 圖 4－ 59 孔口布置見(jiàn)圖 、 圖 4－ 60 激振板內(nèi)的波傳播示意 圖 4－ 61檢層法波速 測(cè)試 試驗(yàn)方法 (3)將鉆孔檢波器慢慢放入鉆孔中 ． 下到預(yù)定深度 ． 在孔口用氣筒充氣 ， 使氣囊突出 ， 使檢波器在孔中某點(diǎn)固定下來(lái) 。 (4)調(diào)試好所有測(cè)試儀器 ， 檢查是否都能正常工作 。 (5)敲擊木板并同時(shí)起動(dòng)自動(dòng)記錄儀器記下振動(dòng)波形 。 敲板時(shí)用力均勻 ， 盡量水平敲擊 ， 板的兩端各敲數(shù)次 ， 每端至少記 3個(gè)波形 。 一個(gè)測(cè)點(diǎn) 6個(gè)波形 、 以便于分析 。 測(cè)點(diǎn)布置一般根據(jù)兩種情況確定 ， 一種是事先了解地層 ， 可以按地層區(qū)分 ， 在層頂和層底布置測(cè)點(diǎn)；另一種是不了解地層資料 ， 可以 2—3m一個(gè)測(cè)點(diǎn)或更大一些 。 以上所述方法又叫下孔法 (downhole)， 即孔口激振 ， 孔中接收 。另外也可用上孔法 (uphole)即孔下激振 ， 孔口接收；例如 ， 可以利用標(biāo)貫試驗(yàn)作為孔底振源 ， 同時(shí)進(jìn)行孔口記錄波形 ， 如圖 。 壓入式波速探頭 壓入式波速探頭 振源 激振板 壓入波速探頭 敲擊板端 4. 資料整理 (1) 波形分析與鑒 別 波形鑒別的目的是要確定剪切波到達(dá)的正確位置 。 由于外界干擾以及敲擊時(shí)在激振板內(nèi)產(chǎn)生的壓縮波的地下折射 ， 實(shí)際得到的波形記錄往往是剪切波和壓縮波復(fù)合在一起的記錄這就給剪切波的鑒別帶來(lái)了很大困難 。 但是我們可以根據(jù)剪切波和壓縮波的不同特點(diǎn)把它們區(qū)分出來(lái) 。 區(qū)分的方法常有以下兩種： 1) 按速度不同區(qū)分 壓縮波速度快 ， 剪切波速度慢；壓縮波總是先到達(dá) ， 剪切波后到達(dá) 。 2) 根據(jù)波型特征區(qū)分 壓縮波傳遞的能量少 ， 因此波峰??；剪切波傳遞的能量大 ， 波峰高 。 而且兩種波的頻率不一致 ．當(dāng)剪切波到達(dá)時(shí) ， 波形曲線上會(huì)有個(gè)突變 ， 以后過(guò)渡到剪切波波形 。 如圖 462所示 。 圖 4— 63 淺層波形記錄 圖 4－ 62
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