瑞雷波法地基檢測原理與工程實例

1、瑞雷波法地基(dj)檢測原理(yunl)與工程實例PRESENTED BY RAINZHANG共十九頁CONTENTS01020304地震波成分(chng fn)瑞雷波勘測(knc)原理工程實例小 結(jié)瑞雷波法地基檢測共十九頁1地震波成分(chng fn)分析共十九頁 體 波 Body WaveP波（Primary ）S波（Secondary） 面波 surface wave瑞雷波（Rayleigh/Ground Roll）拉夫(l f)面波(Love)縱波：振動方向與傳播方向一致或平行的一種波；橫波：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直；體波：在沒有邊界的均勻無限介質(zhì)中，只能有P波和S波存在，它們

2、可以在三維空間中向任何方向傳播 它們在地球介質(zhì)內(nèi)獨立傳播，遇到界面時會發(fā)生反射和透射面波：當介質(zhì)中存在分界面時，在一定的條件下體波（P波或S波，或二者兼有）會形成相長干涉并疊加衍生出一類頻率較低、高幅度的次生波。這類地震波與界面有關(guān)，且主要沿著介質(zhì)的分界面?zhèn)鞑?，其能量隨著與界面距離的增加迅速衰減，因而被稱為(chn wi)面波。在巖土工程中，分界面常指巖土介質(zhì)各層之間的界面，地表面是一層較為特殊的分界面，其上的介質(zhì)為空氣（密度很小的流體），有時又把它稱為自由表面，把自由表面上形成的面波稱作表面波地震波共十九頁從各類波在介質(zhì)中傳播(chunb)的速度來看，在離震源較遠的觀測點處應(yīng)該接收到一地震波

3、列，其到達的先后次序是P波，S波，拉夫面波和瑞雷面波地震波共十九頁2瑞雷波勘探(kntn)原理共十九頁面波頻譜分析方法（SASW）分析面波的頻散曲線建立近地表的面波速度剖面(pumin)（面波相速度的測量）瑞雷波頻散特性:瑞雷波在非均勻介質(zhì)中的相速度VR 隨頻率變化而變化R=VR/ f求取相速度深度(shnd)曲線VR 共十九頁震 源有一定能量、有效波能量強、頻帶較寬、同點擊(din j)發(fā)重復(fù)性好類型：炸藥震源、非炸藥震源炸藥震源：頻譜寬、能量強、高頻成分豐富錘擊震源：錘擊置于地面的鋼板， 18磅或24磅地表結(jié)構(gòu)：潮濕密實地面效果好，干燥松軟地面較差。優(yōu)點：可多次激發(fā)，重復(fù)性好（鋼板與地面的

4、耦合好）缺點：頻譜低于炸藥震源，能量有限，不適合深層H50m，錘擊、小炸藥量 高頻震源槍：用震源彈射入淺孔(充水或潮濕的孔)，爆炸激發(fā)地震波。優(yōu)點：定向發(fā)射，利于能量向下傳播；高頻成分豐富，利于高分辯率勘探。 電火花和空氣槍震源：多用于水上勘探共十九頁穩(wěn)態(tài)激振法優(yōu)點：可以降至23Hz的較低頻率，從而達到較大的勘探深度并且可以從各頻點資料(zlio)的過程中，總結(jié)出一套地層地質(zhì)解釋的經(jīng)驗；缺點：儀器大，施工慢，效率低 兩道信號的互相關(guān)來求取時間差并計算平均速度勘探深度越大，掃描頻率(pnl)越低；精度要求越高，頻點間隔越密。共十九頁穩(wěn)態(tài)激振法優(yōu)點：可以降至23Hz的較低頻率，從而達到較大的勘探深

5、度并且可以從各頻點資料的過程中，總結(jié)(zngji)出一套地層地質(zhì)解釋的經(jīng)驗；缺點：儀器大，施工慢，效率低 兩道信號的互相(h xing)關(guān)來求取時間差并計算平均速度勘探深度越大，掃描頻率越低；精度要求越高，頻點間隔越密。共十九頁瞬態(tài)激振法有足夠(zgu)的相位差：隨著勘探(kntn)深度的增大，R增大， f 越低，x的距離也相應(yīng)的增大一次擊發(fā)出各種頻率成分，同時檢波器也接收到富含各種頻率成分的信號剩下的工作，即穩(wěn)態(tài)法中靠儀器硬件逐個頻點的變更及相應(yīng)的運算工作，在瞬態(tài)法中，主要靠軟件來完成。 優(yōu)點：儀器輕便，施工快速目前主要問題是如何激發(fā)出頻率較低的信號傅里葉變換及一系列的譜分析，求取相位差得到

6、平均速度值 , 保證共十九頁3工程(gngchng)實例共十九頁有效(yuxio)檢測深度和工作頻段在進行瑞雷波檢測前，首先(shuxin)根據(jù)工程需要的檢測深度確定瑞雷波的工作頻率范圍，進而選定震源激發(fā)裝置：瑞雷波在地表的振幅 : 在深度處瑞雷波的振幅滿足關(guān)系時所對應(yīng)的深度為瑞雷波的穿透深度，檢測深度共十九頁有效檢測(jin c)深度和工作頻段根據(jù)瑞雷波衰減曲線(qxin)計算所得穿透深度與波長 R的關(guān)系上限：檢測深度15m時，對粘土檢測要求所激發(fā)的瑞雷波中所含最長波成分應(yīng)達到 R 19m。場地15m深度以上的工程巖土體的平均相速度按R250m/s 考慮，工作頻段低頻 f =13Hz （RR

7、）下限：H=1m，工作頻段高頻 f =197Hz土體共十九頁煤厚測試(csh)焦作馮營礦井下測試殘余煤厚的實測資料。資料中煤厚2.82m，經(jīng)驗證，該處煤厚1.81m，下面有1m厚的含碳量較高的碳質(zhì)泥巖，兩層密度相近，探測結(jié)果(ji gu)作一層處理了。9.8m和28.38m分別對應(yīng)兩層灰?guī)r界面。 共十九頁4小 結(jié)共十九頁地震波成分(chng fn)分析工程(gngchng)實例TEXT HERE瑞雷波勘探原理1234震源頻段選擇反演分析SASW震源選擇穩(wěn)態(tài)激震、瞬態(tài)激震頂部“開始”面板中可以對字體、字號、顏色、行距等進行修改。小 結(jié)P波、S波、Ground Roll、Love波、 共十九頁THANK YOUFOR WATCHINGPRESENTED BY RAINZHANG共十九頁內(nèi)容摘要瑞雷波法地基檢測?？v波：振動方向與傳播方向一致或平行的一種波。瑞雷波頻散特性:瑞雷波在非均勻(jnyn)介質(zhì)中的相速度VR 隨頻率變化而變化。類型：炸藥震源、非炸藥震源。炸藥震源：頻譜寬、能量強、高頻成分豐富。錘擊震源：錘擊置于地面的鋼板， 18磅或24磅。地表結(jié)構(gòu)：潮濕密實地面效果好，干燥松軟地面較差。優(yōu)點：可多次激發(fā)，重復(fù)性好（鋼板與地面的耦合好）。缺點：頻譜低