剪切波速实验报告

剪切波速试验剪切波速试验 1 1 试验的目的试验的目的 1 掌握波速试验操作方法及试验原理 并能独立进行波速测试 试验数据处 理 认识了解试验设备 2 划分场地土类型 3 计算场地剪切模量和卓越周期 1 21 2 试验的适用范围试验的适用范围 波速测试适用于测定各类岩土体的压缩波 剪切波或瑞利波的波速 可根 据任务要求 采用单孔法 跨孔法或面波法 利用铁球水平撞击木板 使板与 地面之间发生运动 产生丰富的剪切波 从而在钻孔内不同高度处分别接收通 过土层向下传播的剪切波 因为这种竖向传播的路径接近于天然地层由基岩竖 直向上传播的情况 因此对地层反应分析较为有用 1 31 3 试验的基本原理试验的基本原理 单孔法通常是指在地面或者信号接收孔中激振时 检波器在一个孔中自下 而上逐层检测土层的 P 波或 S 波波速 1 地下介质采用水平层状地层模型 2 剪切波速在水平方向为均匀分布 而在垂直方向随深度变化 3 反演公式 1 1 1 1 cos i j sj jj ii ii si V hh t hh V 式中 分别为第 和第个测点深度处的剪切波速 m s si V ji Vij 分别为第 和第个测点的深度 m i h j hij 第 个测点深度的到时 s i ti 第 个测点到激发点的连线与钻孔轴向的夹角 i i 1 41 4 试验的仪器设备试验的仪器设备 RSM SW 波速测试仪 主要包括波速剪切仪 剪切波电缆线 三分量传感器 大铁锤 条木等 1 51 5 试验步骤试验步骤 1 在指定测试地点打钻孔 垂直度要求与一般勘察探空一样 现我们采用已 经打好的钻孔 孔深约 9m 2 离开孔口 0 5 1 5m 处布置激震装置 激震装置采用大木条和铁锤构成 3 孔内测点结合试验场地土层实际情况布置测点 测点垂直方向上的间距取 1m 4 在孔内放置三分量检波器 在预定深度固定 机械固定 于孔壁上 并紧 贴孔壁 5 测点布置 本试验采用孔内每一米布置一个测点 6 激发布置 本试验采用地面激震 距离孔口距离 0 79m 处埋设一块大木 头 用大锤锤击木板两端 产生正反的剪切波 7 接收 采用三分量检波器 在不同的深度分别记录正反向剪切波的波速 检查记录波形的完整性和可判读性 如发现接收仪记录的波形不完整 或不可 判读 则必须重做 直至正常为止 1 61 6 数据整理数据整理 波速现场测试成果表波速现场测试成果表 H 深度 m T 到时 ms V 波速 m s 平均波速 m s 1047212 766211 71 9 545211 1111209 9512 943209 3023208 0222 8 541207 3171205 8971 840200198 4556 7 537202 7027200 9246 735200197 9899 6 533196 9697194 6793 631193 5484190 915 5 529189 6552186 596 527185 1852181 589 4 525180175 7137 423173 913168 7204 3 521166 6667160 254 319157 8947149 7921 2 516156 25145 0745 213153 8462137 6042 1 511136 3636113 4614 18 3120 481985 19359 0 56 675 7575833 87982 05 90 1 6 11 6 1 波形鉴别波形鉴别 根据不同波的初至和波形特征进行波形识别 1 压缩波速度比剪切波速度快 初至为压缩波 2 敲击木板正反向两端时 剪切波波形相差 180 而压缩波不变 3 压缩波传播能量衰减比剪切波快 离孔口一定深度后 压缩波与剪切 波逐渐分离 容易识别 它们的波形特点 压缩波幅度小 频率高 剪切波幅 度大 频率小 1 6 21 6 2 波速计算波速计算 以 9 m 为例 则平均 V 209 3023 tan 1 1 89 3 6 34 m s cos 6 34 208 222 划分场地土类及建筑场地类别依照中华人民共和国国家标准 建筑抗震设计规 范 GB50011 2010 中的有关规定进行 土的类型土的类型土层剪切波范围土层剪切波范围 VsVs m sm s 坚硬土或岩石Vs 500 中硬土500 Vs 250 中软土250 Vs 150 软弱土Vs 150 结合图表及规范可划分土层 0 3m 为软弱土 3 10m 为中软土 1 71 7 试验成果应用试验成果应用 1 可用于场地土类型的划分 2 建筑场地覆盖厚度的确定 3 土层等效剪切波速的计算 4 建筑场地类别的划分 1 81 8 结论与建议结论与建议 1 测井对钻孔时间的要求 一般测井的时间要求比较特殊 受到终孔时间的 限制 一般来说 在钻机打完井后 马上对钻进进行扩孔 泥浆护壁等工作 这些工作完成后立即开始进行测井 2 打钻工作一般在白昼进行 在完工后 24 小时以内 应该完成波速测井的 工作 为了防止周围环境和人文干扰 测井有时要在夜深人静时进行 尤其受 人文 交通干扰较大的