地基動力學參數(shù)測試技術及其在建筑工程中作用.doc

-專業(yè)文檔，值得下載!-專業(yè)文檔，值得珍藏！-地基動力學參數(shù)測試技術及其在建筑工程中作用Testingtechnologyofgroundstill-dynandeffectofconstrnction馮定(福州市建筑工程質量監(jiān)督站350003)提要高層建筑和重點工程場地必須進行地基動力學參數(shù)測試，場地土類型及類別評價，為建筑工程場地提供可靠的設計參數(shù)。Abstract:Inordertoofferareliableparametetforthedesignofgroundwork,therehavetwoitemsofthehigh-riseandtheimportantprojectmustbedone.Thefirstiscaryonagroundstill-dyntest,andtheseeondisjudgeofthetypeandtheregimentationforthesoilofground.關鍵詞土動力學參數(shù)測試數(shù)據處理建筑工程。Keyword:Testofgroundstill-dyn；dealwithdata；constructionengineering1引言近年來，我國的建設工程發(fā)展十分迅速，諸如高層建筑、橋梁、港口、機場等各類新型高標準工程項目日益增多，這不僅對各種工程的基礎地質條件提供更高的要求，而且要求提供的各種場地設計參數(shù)，并且要數(shù)據可靠、精度高。特別是在場地土動力學參數(shù)測試方面，有更高的標準要求。土層動力學參數(shù)測試技術數(shù)值的精度、參數(shù)的求取，直接影響工程建設設計，也直接影響建筑結構的質量。下面簡單介紹地基土動力學參數(shù)測試和數(shù)據處理方法，及其在建筑工程中作用。2測試方法及技術土層動力學參數(shù)測試技術分為剪切波速測試和地脈動測試，這里將主要介紹前者提供的地層波速和動剪、動彈模。圖1單孔波速測試裝置示意圖剪切波速測試技術（主要在鉆孔中進行）又分單孔法和跨孔法。近年來發(fā)展的瑞雷波測試技術也可以在地面上進行，但還處于實驗階段。目前我國常用單孔法。單孔法測試方法就是把井中三分量檢波器放在孔中自下而上提升檢波器探頭，并在地面距井口約五米放置一塊木板，沿木板縱軸線水平敲擊板端，這樣就有地震波傳到孔中被檢波器所接收，然后通過電纜線傳回地面控制儀器接收其振動信號。如圖1測試裝置示意圖。左、右錘擊木板同時得到正反向記錄波形圖。如（圖2）某工地波速測試原始記錄圖。（GJY1型地震記錄儀數(shù)據采集）圖2某工地波形記錄圖圖3水平方向波形記錄圖-專業(yè)文檔，值得下載!-專業(yè)文檔，值得珍藏！-3資料整理與解釋由實測波形記錄圖，按左右錘擊分水平方向X、Y，垂直Z軸，分開整理同方向，左擊或右擊自下而上的波形記錄圖。這項工作是靠儀器內部指令，或由計算機自動完成。如圖3是某工地水平X方向整理后波形記錄圖。根據波形記錄圖，解釋人員對波形的初至及相位進行初步分析判斷，保證記錄正確完整。根據水平方向檢波器的正、反向波形記錄，確定剪切波振源到每一測點初至時間。目前已可用計算機自動讀起初至時間，按下式計算波的傳播時間。22tdHHt式中：t-波的傳播時間，單位為s。H-測點深度，單位為m。d-震源中心點至測試孔水平距離，單位為m。t-由震源到檢測點的傳播初至時間，單位為s。以深度H為縱座標，以時間t為橫座標，繪制時距曲線，依時距曲線不同斜率線段，結合地層實際情況計算地層剪切波速度。如表1表1tHttHHVnnnnS11式中：Vs地層剪切波速，單位為m/s：。H地層厚度，單位為m。t對應H的剪切波速傳播時間差。上述過程，可全部把記錄波形數(shù)據輸人計算機，由計算機自動繪制時距曲線，自動求取地層剪切波速等。完成上述工作后，根據任務要求繪制波速測試工作布置圖，鉆孔波速測試成果圖（縱座標、深度、地層柱狀圖、地層名稱、測試深度、橫坐標、剪切波速、動剪切模量、動彈性模量等）。4計算機自動讀取初至方法人工從打印出來的記錄波形圖中量取初至，或從屏幕移動光標讀取初至，往往會造成不同程度的人為誤差?，F(xiàn)在各種數(shù)據采集儀都可以把采集的數(shù)據輸入到計算機，或由計算機控制數(shù)據采集。根據工作需要我們開發(fā)出一套計算機自動讀取初至的方法。并應用于實際操作，大大提高了工作效益和數(shù)據解釋精度。其判別方法如下：（1）振幅識別研究表明，在地震道時間序列中（X1，X2，X3，X1）相鄰采樣值之間符合標準正態(tài)分布規(guī)律。用標準離差來衡量是否有效信號：211niikXXXn如果標準離差在定范圍之外，不屬于有效訊號。在一定范圍之內屬于有效訊號，進行下步判別。（2）延續(xù)性識別有效訊號有一定的延續(xù)性，因此取有效訊事情脈沖的前四個采樣值，判斷它們是否同符號，如果同號則進一步認為有效訊號，否則不是有效訊號。（3）訊號的形態(tài)識別觀察地震連續(xù)記錄訊號表明，有效訊號前半峰值往往小于它的第二半峰值。因此取有效訊號的第個半周期上連續(xù)四個采樣值和第二個半周期的四個采樣值作比較，如果前者幅值小于后者的幅值則通過，否則不通過。-專業(yè)文檔，值得下載!-專業(yè)文檔，值得珍藏！-（4）脈沖預測根據勃郎斯威最小二乘預測原理進行判斷。就是利用訊號到達之前的純噪聲段計算出預測因子h(t)，對隨后即將到來的訊號進行預測。如果隨后到來的訊號是噪聲，那么二者誤差不大，預測就成功。由于有效訊號與噪聲是截然不同的兩種訊號，因此利用噪聲段計算出的預測因子去預測隨后到來的有效訊事情，二者必須誤差較大，預測就失敗，則判斷是無效訊事情。由上述四個判別步驟確定的有效訊事情，只是對各道單獨進行了判讀，而真正初至時間尚需進步確定。確定方法是求出各道第一拐點時間ts，然后將拐點時間ts與有效訊號時間to之差t。求其平均值t，將各道拐點時間減去平均時差即為各道的正確初至時間。對于記錄有嚴重干擾或不正常的個別道，計算機判斷有誤時可由人工干預。圖4是由計算機自動判別初至波形圖，右邊顯示出深度，初至時間和波速。5在工程建設中應用工程建筑場地土要劃分場地土類別和類型，這是指場地范圍內表層土剛度（軟硬）的表征，也是根據巖土性狀，剪切波速或承載力劃分的。場地土類型是確定建筑場地類別主要依據，場地土類別是場地條件的表征。（1）場地土類型建筑的場地土類型劃分是根據國家標準建筑抗震設計規(guī)范土層剪切波速范圍按表2劃分。圖4自動判別初至波形圖表2土層剪切波速土的類型土層剪切波速范圍（ms）堅硬土或巖石Vs500中硬土500Vs250中軟土250Vs140軟弱土Vs140表中Vs為巖土剪切波速。表3土層等剪切波速等效剪切波速（m/s）場地類別Vse5000500Vse25055250Vse140335050Vse1403315158080（2）建筑場地類別建筑的場地類別，應根據土層等效剪切波速和場地覆蓋層厚度將建筑場地劃分為I、類，如表3：覆蓋層厚度的定義是根據建筑抗震設計規(guī)范（GB500112001），一般解釋為從地面至剪切波速大于500m/s的土層或堅硬土頂面的距離。根據收集現(xiàn)有一些資料，各類土剪切波速Vs值的大致范圍如表4。表4土剪切波速Vs值土的名稱Vs（m/s）土的名稱Vs（m/s）老填土150250軟粘土80120粉砂，細砂100200一般性粘土100250中、粗砂、礫砂150300硬粘土220300礫石，碎石280550新填土100150基巖1000從表中可以看出，同一類土的波速值可