钻孔波速测试作业指导.doc

1试验目的1.1测定地层剪切波速和压缩波波速，划分建筑场地类型；1.2计算岩土动力学参数，如地基的动弹性模量、动剪切模量和动泊松比；1.3在岩土工程勘察中，配合其它方法综合评价场地土的工程力学性质。2适用范围本方法适用钻孔孔径在80140mm、孔深在0120m范围内的岩土地层波速测试。3、依据的标准地基动力特性测试规范（gb/t50269-97）。4仪器设备4.1主要仪器一览表：表4.1 主要仪器一览表设备名称型号主要技术指标三分量检波器测量方向：x、y、z三分向；通频带：28200hz 相对相位差：3；灵敏度：28（或60）v.s/m动测仪rsm-sw通道数:4道3道接收 1道外触发)；前放（高增益通道）:128倍瞬时浮点放大:最大100000倍；ad转换位数:多核16位采样间隔:5s10000s；采样长度:0.5k、1k、2k、4k、8k五档连续可调通道频带宽度:0.12000hz；触发方式:内、外触发震源大锤或标贯锤4.2钻孔波速测试系统框图（1） 单孔法测试框图大锤木板配重触发传感器钻孔中的三分量检波器打印输出多功能信号分析仪（2）跨孔法测试框图孔中激振装置触发传感器钻孔中的三分量检波器多功能信号分析仪打印输出5测试准备工作5.1现场踏勘，了解钻孔附近地面条件、钻孔参数，确定测试方法并选定波速探头。5.2 检查仪器是否在检定周期内。5.3检查探头的密封绝缘和充气状况，核查测绳的深度记号，其误差控制在2%以内。5.4检查检层法测试所用的振源板或跨孔法测试所用激振装置是否完好。6试验规定和要求6.1测试孔应与铅直方向一致，采用跨孔法时，测试孔应设置两个接收孔，并布置在一条直线上。6.2单孔法测试当剪切波振源采用锤击上压重物的木板时，木板的长向中垂线应对准测试孔中心，孔口与木板的距离宜为1.03.0m，木板应与地面紧密接触，板上所压重物宜大于400kg或用测试车的两前轮对称压住振源板。6.3当压缩波振源采用锤击金属板时，孔中距金属板距离宜为1.03.0m。6.4测点布置应根据工程情况和地层确定，单孔法每隔13m布置一个测点，对于跨孔法，测点间距为1.02.0 m。一般宜自下到上的顺序进行检测。6.5测试时要保证充气的探头与孔壁紧贴。6.6单孔法测试大锤敲击时要保证大锤水平敲击振源板的一端，避免连击，保证采集的信号质量。每个测点至少敲击两次，即振源板的两端各敲击一次。两次敲击的信号波形正常、初至基本重合且剪切波信号反相时，记录的结果方能有效。6.7测试过程中严格控制测点的深度误差。6.8测试工作结束后，应选择部分测点作重复观测，其数量不应少于测点总数的10%。7试验过程7.1有关测试准备工作完成后，即可开始检测。(以rsm-sw剪切波波速测试仪为例)7.2按放好震源板后进行仪器连接，打开仪器，将波速探头放至预定的位置后打开吸合开关，杠杆弹开。 7.3 打开软件进行相应的设置；根据所测钻孔地层和测点深度，通过触摸屏设置合适的仪器工作参数（如采样间隔100s，频率0khz1000khz，采样长度设1024），经检查无误后，进行下一步操作。7.4检查检波器和连线等安装无误；点击正剪、反剪，分别左右敲击振源板，记录信号合格后，进行信号存盘。 7.5点击新存，输入文件名；提升检波器，进行下一点测试。 7.6点击正剪、反剪；点击续存；点击正剪、反剪；点击续存直至采样结束。8测试资料整理8.1绘制波速测试成果表或成果图，其内容包括：（1）地层名称及顶底板深度，柱状图；（2）地层的波速；（3）地层等效剪切波速。8.2划分场地土类别。 9地层波速的确定及其应用9.1应用波速分析程序调用波速测试结果，根据测试曲线的形态和相位确定各测点实测波形的起跳位置，得到波从振源点到各测点的历时，根据工程地质钻孔柱状图，按地层类别由下式分别计算出各地层的平均波速值：ivi i其中：hi为某层厚度，ti为波通过该层的时间，k为深度校正系数， hi2l2k l为孔口距，hi为某一层的层底深度。 hi29.2对于跨孔法，各点测试深度的波速值为：s2 s1v t2 t1 t1波到达第一个接收孔测点的时间（s）t2波到达第二个接收孔测点的时间（s）s1由振源到第一个接收孔测点的距离（m）s2由振源到第二个接收孔测点的距离（m）9.3 土层的等效剪切波速，按下式计算：vsed0t nt（divsi） i=1式中：vse 土的等效剪切波速（m/s）；d0 计算深度（m），取覆盖层厚度和20m二者的较小值；t 剪切波在地面至计算深度之间的传播时间；di 计算深度范围内第i土层的厚度（m）；vsi 计算深度范围内第i土层的剪切波速（m/s）n 计算深度范围内土层的分层数。按表9.1判别场地类别。表9.1 各类建筑物场地的覆盖层厚度等效剪切波速（m/s）场 地 类 别01vse8000800vse5000500vse25055250vse150335050vse150331515808010钻孔波速测试报告内容10.1文字部分1、工程名称、地点、委托单位、测试方法和测试日期；2、测试目的、要求、任务和工作量；3、测试场地地质、地形、地理概况；4、所用仪器设备及性能指标；5、波速测试成果表；6、测试结果的数据处理方法、计算公式及有关参数选取的分析论证；7、结论及建议；8、报告单位名称、审批人、工程负责人、报告审核人、参加人员。10.2图表部分1钻孔地质柱状图2深度-波速曲线；3其它有关图表。严格按照规范的规程及公司质量管理程序要求进行现场质量控制，特别是一些关键过程的控制（见附件一：钻孔波速测试关键过程控制表）。附件一 钻孔波速测试关键过程控制表分类序号控 制 标 准 或 措 施关键点总则1-1对工程涉及的有关国家、行业及地区的规程、规范以及业主和设计院的要求要理解准确、透彻。1-2试验设计方案要周全，能够保证满足工程要求及试验人员人身安全1-3试验点布置要经过业主及设计方认可，试验地层要经过勘察方鉴定确认。1-4参加工程人员要具有相应的技术资格或技术职称。1-5无专业技术职称的试验人员要经过培训。1-6各种仪器、仪表、探头在校准周期内。1-7试验前要对仪器设备进行检查维护，保证仪器性能正常。1-8试验前检查连接电缆的牢固性和仪器的灵敏性、有效性。1-9仪表如经过修理，修后要经过校验和试用，鉴定其是否正常。安装2-1试验钻孔直径要符合要求。2-2激振板安放平稳，传感器接地牢固。2-3地震仪、试验探头连接状态良好。2-4试验前仪器参数预置、地表仪器灵敏度和状态测试。试验操作3-1试验前周围清除一切震源。3-2按规定的设计要求进行单点测试。3-3测试资料现场初整，判