巖土工程勘察49波速測(cè)試(編輯修改稿)
2025-03-23 15:56 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 能產(chǎn)生豐富的 S波分量 。 主要缺點(diǎn)是可利用能量有限 ， 但如果與信號(hào)增強(qiáng)型地震儀或者放大倍數(shù)較高的放大器配套使用時(shí)能量是足夠的 。 圖 4－ 71 井下剪切波錘結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 1一擴(kuò)張液管； 2一收縮液管； 3一上部活動(dòng)質(zhì)量塊； 4一活動(dòng)滑桿； 5一井下錘固定部分； 6一井下錘擴(kuò)張板； 7一下部活動(dòng)質(zhì)量塊 圖 4－ 71 井下剪切波錘結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 在巖石及較硬土中進(jìn)行跨孔法波速測(cè)試時(shí) ,—般都采用如圖 471所示的井下剪切波錘 。 這種裝置由一個(gè)固定的圓筒體和一個(gè)滑動(dòng)的重錘組成 。 當(dāng)把裝置放到孔內(nèi)某一深度處 ， 通過(guò)地面的液壓裝置將四個(gè)活塞推出使筒體緊貼井壁 ， 然后向上拉連接在錘頂部的鋼絲繩 ． 使活動(dòng)重錘向上沖擊固定筒體 ， 這樣筒體與孔壁產(chǎn)生剪切振動(dòng)；松開(kāi)鋼絲繩 ，滑動(dòng)重錘自由下落向下沖擊固定圓筒體 ． 同樣產(chǎn)生剪切振動(dòng) 。 由于振源作用力方向的改變 、 故接收到的S波初至相位差 180度 ， 這對(duì)辨別 S波的初至是有好處的 。 一個(gè)點(diǎn)測(cè)好后 ,同樣通過(guò)地面液壓裝置將四個(gè)活塞縮回 ， 再放到另一個(gè)深度點(diǎn) ，繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn) 。 圖 4－ 72 記錄曲線圖 圖 4－ 72 巖石中的跨孔法波速試驗(yàn) ， 有時(shí)也用爆炸震源 ， 但地面簡(jiǎn)單的爆炸幾乎不會(huì)產(chǎn)生真的剪切波 ， 這時(shí)波的組合是復(fù)雜的 ， 比較難于解釋 。 有時(shí)可采用定向爆破源 ， 如把炸藥放在小槽一側(cè)的金屬板上 ,有時(shí)也有好的效果 。 過(guò)多的炸藥量將會(huì)引起在所有方向產(chǎn)生波的彈性變形 ， 故一般采用小炸藥爆炸 。在錘子重量不能滿足的遠(yuǎn)距離測(cè)量范圍內(nèi) ， 以及波至?xí)r間長(zhǎng)得足以使波能從波的序列上分開(kāi)時(shí) ， 可用爆炸震源 。 此外 ,國(guó)外還介紹了幾種旋轉(zhuǎn)振源和連續(xù)振動(dòng)器 ， 但這種設(shè)備不太方便 。 國(guó)內(nèi)還沒(méi)有單位使用 。 我國(guó)水利水電科學(xué)研究院抗震研究所 ， 曾在某地第四系進(jìn)行跨孔波速測(cè)試時(shí) ， 作過(guò)兩種振源效果的對(duì)比 ， 結(jié)果認(rèn)為爆炸振源的 P波干擾較大 ， 難以辨出 S波的初至 ， 故建議采取機(jī)械振源 。 (2)接收器、放大器和記錄儀 兩種振源 ， 無(wú)論是哪一種振源都會(huì)產(chǎn)生復(fù)合波 。 進(jìn)行跨孔波速試驗(yàn)時(shí) ，要求既能看到豎向分量的記錄 ， 又能看到兩個(gè)水平分量的記錄 ， 便廣更好地判斷 ， 所以一股都采用三分量檢波器檢測(cè)波的到達(dá) 。 這種三分量檢波器是由三個(gè)申個(gè)檢波器按相互垂直 (即 X、 Y、 Z)的方向 ,固定并密封在無(wú)磁性的圓形筒內(nèi) 。 將三分量檢波器放到孔內(nèi)時(shí) ， 一個(gè)垂直檢波器平行于鉆孔軸線 ,另外兩個(gè)檢波器垂直于鉆孔軸線 ,在試驗(yàn)點(diǎn)用氣囊裝置將三分量檢波器的外殼對(duì)著孔壁壓緊 。 我國(guó)目前使用的檢波器的自振頻率為 27Hz頗率 ， 響應(yīng)可達(dá)幾百 Hz，而一般機(jī)械振源產(chǎn)生的 S波頻率約 70一 130Hz。 由于檢波器本身的自振頻率高 ， 方向性不太敏感 ， 所以 ， 三分量檢波器在井下一般不定向 ， 即在任何方向都能接收到 S波和 P波 。 記錄設(shè)備主要采用多道工程地震儀 ． 特別是信號(hào)增強(qiáng)型工程地震儀 ， 能把微振動(dòng)信號(hào)存儲(chǔ)在數(shù)字存儲(chǔ)器內(nèi) ， 存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)信息在示波器上顯示 ． 當(dāng)錘擊重復(fù)時(shí) ． 續(xù)至的信號(hào)在數(shù)字存儲(chǔ)器內(nèi)相加 ,隨機(jī)背景噪音信號(hào)趨于抵消 ， 有用的信號(hào)不斷增強(qiáng) ， 這樣可用較小的振源能量測(cè)試較遠(yuǎn)的距離 。 同時(shí) ， 該類(lèi)儀器備有極性反向開(kāi)關(guān)， 便于在現(xiàn)場(chǎng)直接分辨 P波和 S波 。 另外還有一些國(guó)產(chǎn)測(cè)樁儀器也都具有波速測(cè)試的功能 。 使用國(guó)產(chǎn)儀器經(jīng)濟(jì) ， 訂購(gòu)和修理都比較方便 。 (4)測(cè)試方法 (目前主要分兩類(lèi) ) 1) 一次成孔測(cè)試法 該法的主要特點(diǎn)是 ， 將跨孔地震波速測(cè)試所需要的鉆孔按照預(yù)定的設(shè)計(jì)深度一次成孔 。 然后將內(nèi)徑為 80一 85的塑料套管下到距孔底還剩 2m左右的深度 ， 接著向套管與孔壁之間的環(huán)形空隙灌漿 ， 一直灌到孔口 。 待
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