巖土工程勘察49波速測試(已修改)
2025-03-13 15:56 本頁面
【正文】 波速測試 一 、 檢層法波速測試 二 、 跨孔法波速測試 三 、 表面波法波速測試 四 、 反射波法波速測試 五 、 波速在工程中的應用 一、檢層法波速測試 檢層法是在鉆孔內(nèi)測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 檢層法利用直達波的原理，即先根據(jù)勘察深度要求用鉆機成孔，然后將鉆孔檢波器放至預定的測試點 (也可用靜力觸探貫入設備將三分量波速探頭壓人土層中 )，并同時在孔口放置振源板，測出由孔口振源產(chǎn)生的波傳到孔中檢波器所需要時間 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． 試驗設備 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，快速又經(jīng)濟，不需預鉆孔，不需下護管，亦不需氣囊充氣，探頭直接壓入土中，土體接觸緊密，試驗獲得的波形清晰準確。 ■ 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)試驗要求確定孔深及試驗點，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 (當板被敲擊發(fā)出振波時，通過檢波器就收到了振源的信號，將它與鉆孔中的檢波器收到的信號作比較，即可找出時間差 )。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。當鐵錘水平敲擊 (見圖 )板端時，板就要在地面滑動，但摩擦阻力阻止板的滑動 ,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回振動，因而在土層表面產(chǎn)生正負剪切變形。由于顆粒間都有聯(lián)系，變形就會擴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)點運動方向與之垂直。 3． 試驗方法 圖 4－ 59 孔口布置見圖 、 圖 4－ 60 激振板內(nèi)的波傳播示意 圖 4－ 61檢層法波速 測試 試驗方法 (3)將鉆孔檢波器慢慢放入鉆孔中 ． 下到預定深度 ． 在孔口用氣筒充氣 ， 使氣囊突出 ， 使檢波器在孔中某點固定下來 。 (4)調(diào)試好所有測試儀器 ， 檢查是否都能正常工作 。 (5)敲擊木板并同時起動自動記錄儀器記下振動波形 。 敲板時用力均勻 ， 盡量水平敲擊 ， 板的兩端各敲數(shù)次 ， 每端至少記 3個波形 。 一個測點 6個波形 、 以便于分析 。 測點布置一般根據(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點；另一種是不了解地層資料 ， 可以 2—3m一個測點或更大一些 。 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 ， 可以利用標貫試驗作為孔底振源 ， 同時進行孔口記錄波形 ， 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的正確位置 。 由于外界干擾以及敲擊時在激振板內(nèi)產(chǎn)生的壓縮波的地下折射 ， 實際得到的波形記錄往往是剪切波和壓縮波復合在一起的記錄這就給剪切波的鑒別帶來了很大困難 。 但是我們可以根據(jù)剪切波和壓縮波的不同特點把它們區(qū)分出來 。 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 ， 剪切波后到達 。 2) 根據(jù)波型特征區(qū)分 壓縮波傳遞的能量少 ， 因此波峰小；剪切波傳遞的能量大 ， 波峰高 。 而且兩種波的頻率不一致 ．當剪切波到達時 ， 波形曲線上會有個突變 ， 以后過渡到剪切波波形 。 如圖 462所示 。 圖 4— 63 淺層波形記錄 圖 4－ 62
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