面波法和單孔法波速測試(編輯修改稿)
2024-09-19 20:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 重，除G0G04孔做了部分鉆孔剪切波測試外（孔深小于12m、11m測段），在全部測試斷面上均布置了瑞雷波測試剖面以代替鉆孔剪切波測試。瑞雷波測試剖面單一排列長度62m。面波法采用瞬態(tài)瑞雷波探測技術(shù)，兩端激發(fā)多道接收的完整對比觀測系統(tǒng)，12道接收、道間距2m，經(jīng)展開排列試驗(yàn)選擇偏移距20m。錘擊震源。 單孔法［4］［5］［6］單孔檢層法，是在一個(gè)垂直鉆孔中進(jìn)行波速測試的一種方法。按照震源和檢波器在鉆孔中所處的位置，可分為①地表激發(fā)孔中接收法、②孔中激發(fā)地表接收法、③孔中激發(fā)孔中接收法、④孔底法等四種測試方法，常用地表激發(fā)孔中接收法。 工作原理以巖(土)體的彈性特征為基礎(chǔ)，通過測定不同巖(土)層的S波、P波的傳播速度，計(jì)算巖(土)體的動(dòng)彈性參數(shù)，據(jù)此判定巖(土)體的工程性質(zhì)，為工程設(shè)計(jì)提供可靠的科學(xué)依據(jù)。實(shí)測一般采用單孔地表激發(fā)孔中接收法，即地面激發(fā)彈性波，孔內(nèi)由檢波器接收。當(dāng)?shù)孛嬲鹪床捎眠蛋鍟r(shí)可正反向激發(fā)，并產(chǎn)生S波，利用剪切波震相差180176。的特性來識(shí)別S波的初至?xí)r間。 測試方法實(shí)測通常由震源和記錄儀器組成，叩板震源設(shè)置一般距孔口2～7m，平放一塊壓重物的木板，測試孔應(yīng)位于木板長軸的中垂線上，使木板與地面緊密接觸。～，～，～，上壓約500～1 000kg的重物。當(dāng)分別水平敲擊木板兩端時(shí)，產(chǎn)生彈性波(此時(shí)以S波為主)。記錄儀器由井中三分量檢波器和工程地震儀構(gòu)成，三分量檢波器放置井中某一深度，接收由震源產(chǎn)生的彈性波信號(hào)，并通過連接電纜輸送給地震儀，再由地震儀記錄并存儲(chǔ)以備后期數(shù)據(jù)處理之用，圖1為單孔檢層法測試示意圖。圖1 單孔檢層法測試示意圖單孔檢測法測試彈性波時(shí)，由于震源板離孔口尚有一定距離，所以計(jì)算測段內(nèi)地層波速時(shí)需將彈性波的非縱測線旅行時(shí)，計(jì)算公式如下： （2）式中，t′為縱測線旅行時(shí)(s) ； t為非縱測線旅行時(shí)(s)； h為測點(diǎn)孔深(m)；x為震源板距孔口的距離(m)。由校正后的縱測線旅行時(shí)即可求得各測試地層的彈性波速度?，F(xiàn)場測試過程中應(yīng)注意以下特征：(1) P波傳播速度較S波速度快，P波為初至波；(2) 震源板兩端分別作水平激發(fā)時(shí)，S波相位反向，而P波相位不變；(3) 檢波器下孔一定深度后，P波波幅變小，頻率變高，而S波幅度相對較大，頻率相對較低。(4) 最小測試深度應(yīng)大于震源板至孔口之間的距離，以避免淺部高速地層界面可能造成的折射波影響。圖2北大港水庫G03孔圖3北大港水庫G04孔本次鉆孔剪切波測試采用單孔地表激發(fā)孔中接收法，使用叩板震源，、，自下而上逐點(diǎn)施測。各點(diǎn)采用正、反向兩次激發(fā)。由于第一海相層縮孔嚴(yán)重，僅在G03(21+250)、G04(28+200)兩孔實(shí)施了部分孔段的剪切波測試(孔深分別為0～12m、0～11m測段)。3 資料整理與解釋 面波法R波在非均勻介質(zhì)中傳播具有頻散特性，所以不同頻率（波長）的R波具有不同的傳播速度。模型試驗(yàn)和實(shí)測結(jié)果表明，當(dāng)探測的巖土層介質(zhì)較為均一時(shí)，R波的相速度隨深度的加大而按線性增加，只有出現(xiàn)不同介質(zhì)的分界面時(shí)，頻散曲線會(huì)出現(xiàn)一個(gè)所謂“Z”字型變化，該變化特征是由于地表接收到的波從上一層漏能型波轉(zhuǎn)入下一層漏能型面波，且此轉(zhuǎn)折點(diǎn)與兩介質(zhì)間的界面埋深有密切的關(guān)系（一般為相應(yīng)頻率R波的半個(gè)波長），由此可依據(jù)實(shí)測頻散曲線的“Z”字型變化點(diǎn)來劃分地下巖性變化的分界面。由
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