剪切波速實驗報告

1、剪切波速試驗1.1試驗的目的（1）掌握波速試驗操作方法及試驗原理。并能獨立進(jìn)行波速測試、試驗數(shù)據(jù)處理，認(rèn)識了解試驗設(shè)備。（2）劃分場地土類型。（3）計算場地剪切模量和卓越周期。1.2 試驗的適用范圍 波速測試適用于測定各類巖土體的壓縮波、剪切波或瑞利波的波速，可根據(jù)任務(wù)要求，采用單孔法、跨孔法或面波法。利用鐵球水平撞擊木板，使板與地面之間發(fā)生運動，產(chǎn)生豐富的剪切波，從而在鉆孔內(nèi)不同高度處分別接收通過土層向下傳播的剪切波。因為這種豎向傳播的路徑接近于天然地層由基巖豎直向上傳播的情況，因此對地層反應(yīng)分析較為有用。1.3試驗的基本原理單孔法通常是指在地面或者信號接收孔中激振時，檢波器在一個孔中自下而

2、上逐層檢測土層的P波或S波波速。（1）地下介質(zhì)采用水平層狀地層模型；（2）剪切波速在水平方向為均勻分布，而在垂直方向隨深度變化；（3）反演公式： 式中 、-分別為第和第個測點深度處的剪切波速（m/s)； 、-分別為第和第個測點的深度（m)； -第個測點深度的到時（s)； -第個測點到激發(fā)點的連線與鉆孔軸向的夾角。1.4試驗的儀器設(shè)備RSM-SW波速測試儀，主要包括波速剪切儀、剪切波電纜線、三分量傳感器、大鐵錘、條木等1.5試驗步驟（1）在指定測試地點打鉆孔，垂直度要求與一般勘察探空一樣，現(xiàn)我們采用已經(jīng)打好的鉆孔（孔深約9m）。（2）離開孔口處布置激震裝置，激震裝置采用大木條和鐵錘構(gòu)成。（3）孔

3、內(nèi)測點結(jié)合試驗場地土層實際情況布置測點，測點垂直方向上的間距取1m。（4）在孔內(nèi)放置三分量檢波器，在預(yù)定深度固定（機械固定）于孔壁上，并緊貼孔壁。（5） 測點布置，本試驗采用孔內(nèi)每一米布置一個測點。（6） 激發(fā)布置，本試驗采用地面激震，距離孔口距離0.79m處埋設(shè)一塊大木頭，用大錘錘擊木板兩端，產(chǎn)生正反的剪切波。（7）接收，采用三分量檢波器，在不同的深度分別記錄正反向剪切波的波速，檢查記錄波形的完整性和可判讀性。如發(fā)現(xiàn)接收儀記錄的波形不完整，或不可判讀，則必須重做，直至正常為止。1.6數(shù)據(jù)整理 波速現(xiàn)場測試成果表 H深度（m）T到時（ms）V波速（m/s）平均波速（m/s）1047212.76

4、6211.719.545211.1111209.9512943209.3023208.02228.541207.3171205.8971840200198.45567.537202.7027200.9246735200197.98996.533196.9697194.6793631193.5484190.9155.529189.6552186.596527185.1852181.5894.525180175.7137423173.913168.72043.521166.6667160.254319157.8947149.79212.516156.25145.0745213153.8462137

5、.60421.511136.3636113.461418.3120.481985.193590.56.675.7575833.8798205.901.6.1波形鑒別 根據(jù)不同波的初至和波形特征進(jìn)行波形識別：（1） 壓縮波速度比剪切波速度快，初至為壓縮波。（2） 敲擊木板正反向兩端時，剪切波波形相差180，而壓縮波不變。（3） 壓縮波傳播能量衰減比剪切波快，離孔口一定深度后，壓縮波與剪切波逐漸分離，容易識別。它們的波形特點：壓縮波幅度小、頻率高；剪切波幅度大、頻率小。1.6.2波速計算以9 m 為例，=tan-1189.3=6.34,則平均V=209.3023cos6.34=208.222（m/

6、s） 劃分場地土類及建筑場地類別依照中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011-2010）中的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。 土的類型土層剪切波范圍Vs（m/s）堅硬土或巖石Vs500中硬土500Vs250中軟土250Vs150軟弱土Vs150 結(jié)合圖表及規(guī)范可劃分土層，03m為軟弱土，310m為中軟土。1.7試驗成果應(yīng)用（1）可用于場地土類型的劃分；（2）建筑場地覆蓋厚度的確定；（3）土層等效剪切波速的計算；（4）建筑場地類別的劃分。1.8結(jié)論與建議（1）測井對鉆孔時間的要求：一般測井的時間要求比較特殊，受到終孔時間的限制。一般來說，在鉆機打完井后，馬上對鉆進(jìn)進(jìn)行擴孔、泥漿護壁等工作，這些工作完成后立即開始進(jìn)行測井。（2）打鉆工作一般在白晝進(jìn)行，在完工后 24 小時以內(nèi)，應(yīng)該完成波速測井的工作，為了防止周圍環(huán)境和人文干擾，測井有時要在夜深人靜時進(jìn)行，尤其受人文、交通干擾較大的地區(qū)，選擇合適的時間測井