GB-T 50269-2015地基動力特性測試規(guī)范

P中華人民共和國國家標準地基動力特性測試規(guī)范中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局中華人民共和國國家標準地基動力特性測試規(guī)范Codeformeasurementmethodsof中國計劃出版社中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部公告第896號現(xiàn)批準《地基動力特性測試規(guī)范》為國家標準，編號為GB/T50269—2015,自2016年5月1日起實施。原《地基動力特本規(guī)范由我部標準定額研究所組織中國計劃出版社出版發(fā)行。中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部2015年8月27日本規(guī)范是根據(jù)住房城鄉(xiāng)建設部《關于印發(fā)<2010年工程建設標準規(guī)范制訂、修訂計劃>的通知》(建標〔2010〕43號)的要求，由機械工業(yè)勘察設計研究院有限公司、中國機械工業(yè)集團有限公司會同有關單位在原國家標準《地基動力特性測試規(guī)范》GB/T50269—97的基礎上修訂完成的。測試”,并根據(jù)計算機技術和測試儀器發(fā)展，對本章相應內容進行2.對原規(guī)范中基礎扭轉振動參振總質量的計算公式4.5.11-2修改了一處錯誤，并增加變擾力時基礎扭轉振動參振總質量計算3.對波速測試內容作了重大修改，增加彎曲元法測試。按照前波速測試技術的發(fā)展對內容進行了擴充。4.將振動三軸測試和共振柱測試分獨立章節(jié)編制。5.增加空心圓柱動扭剪測試一章。6.將原規(guī)范附錄A激振法測試地基動力參數(shù)計算表修訂為本規(guī)范由住房城鄉(xiāng)建設部負責管理，由中國機械工業(yè)聯(lián)合會負責日常管理，由機械工業(yè)勘察設計研究院有限公司負責具體技術內容的解釋。執(zhí)行過程中如有意見或建議，請寄送機械工業(yè)勘西省西安市新城區(qū)咸寧中路51號，郵政編碼：710043),以供修訂時參考。中國機械工業(yè)集團有限公司北京市勘察設計研究院有限公司機械工業(yè)第六設計研究院上海交通大學溫州大學錢春宇劉金光王建剛陳龍珠蔡袁強高廣運化建新邢心魁張同億馮志焱楊宜謙任書考 2.1術語 2.2符號 3基本規(guī)定 4.1一般規(guī)定 4.2設備和儀器 4.3模型基礎 4.4測試方法 4.5數(shù)據(jù)處理 4.6地基動力參數(shù)的換算 5.1一般規(guī)定 5.2測試方法 5.3數(shù)據(jù)處理 6.1一般規(guī)定 6.2設備和儀器 6.3測試方法 6.4數(shù)據(jù)處理 7.1單孔法 7.2跨孔法 7.3面波法 7.4彎曲元法 8.1一般規(guī)定 8.2設備和儀器 8.3測試前的準備工作 8.4測試方法 8.5數(shù)據(jù)處理 9.1一般規(guī)定 9.2設備和儀器 9.3測試方法 9.4數(shù)據(jù)處理 10.1一般規(guī)定 10.2設備和儀器 10.3測試方法 10.4數(shù)據(jù)處理 11.1一般規(guī)定 11.2設備和儀器 11.3測試方法 11.4數(shù)據(jù)處理 引用標準名錄 3Basicrequirements 4Dynamicparameterstestwithmodelfoundation 4.5Dataprocessing 4.6Correctiononfoundati 8.3Preparationworkbefor Explainationofwordinginthiscode Addition:Explanationofprovisions 1.0.2本規(guī)范適用于各類建筑物和構筑物的天然地基和人工地2.1.1模型基礎modelfound施加于地基上的力(力矩)與由它引起的線位移(角位移)2.1.3振動線位移lineardisplacementofvibration振動變形體上一點變形后從原來的位置到新位置的連線2.1.9彎曲元法bendingelem試樣達到破壞標準所需的等幅循環(huán)應力作用次數(shù)。2.1.11動強度比ratioofdynamicshearstrength圓柱狀試樣45°面上的動剪強度與初始法向有效應力的2.1.12振次比cycleratio動應力作用下的振次與破壞振次的比值。2.1.13動孔壓比ratioofdynamicporepressure在循環(huán)應力作用下試樣的孔隙水壓力增量與側向有效固結應2.1.14動剪應力比ratioofdynamicshearstress2.1.15動剪切模量比ratioofdynamicshearmodulus對應于某一剪應變幅的動剪切模量，與同一固結應力條件下2.2.1作用和作用效應：d——為0.707基礎水平回轉耦合振動第一振型共振頻率所對應的水平線位移；d?——振源處的振動線位移；d?——基礎底面的水平振動線位移；dn——第1周的振動線位移；d;——在幅頻響應曲線上選取的第i點的頻率所對應的振動dm——基礎豎向振動的共振振動線位移；dm——基礎水平回轉耦合振動第一振型共振峰點水平振動線d,——距振源的距離為r處的地面振動線位移；dx——基礎重心處的水平振動線位移；dxg?——第1周的水平振動線位移；d——第n+1周的水平振動線位移；dw——為0.707基礎扭轉振動的共振頻率所對應的水平振動d?——試樣頂端的軸向振動線位移幅；d??——基礎水平回轉耦合振動第一振型共振峰點豎向振動線d——第1臺傳感器測試的基礎水平回轉耦合振動第一振型共振峰點豎向振動線位移；d,——第2臺傳感器測試的基礎水平回轉耦合振動第一振型共振峰點豎向振動線位移；d?——幅頻響應曲線上選取的第一個點對應的振動線位移；d?——幅頻響應曲線上選取的第二個點對應的振動線位移；fu——無試樣時激振壓板系統(tǒng)扭轉向共振頻率；fa——無試樣時激振壓板系統(tǒng)軸向共振頻率；fan——基礎水平回轉耦合振動第一振型有阻尼固有頻率；f;——在幅頻響應曲線上選取的第i點的頻率；fm——基礎豎向振動的共振頻率；fmi——基礎水平回轉耦合振動第一振型共振頻率；fm——基礎豎向無阻尼固有頻率；fm——基礎水平回轉耦合振動第一振型無阻尼固有頻率；fne——基礎回轉無阻尼固有頻率；fny——基礎扭轉振動無阻尼固有頻率；f?——試樣系統(tǒng)扭轉振動的共振頻率；fi——試樣系統(tǒng)軸向振動的共振頻率；om——基礎水平回轉耦合振動第一振型無阻尼固有圓頻率w——幅頻響應曲線上選取的第一個點對應的振動圓頻率wz——幅頻響應曲線上選取的第二個點對應的振動圓頻率2.2.2計算指標：ca——總應力抗剪強度中的動凝聚力；K?——地基(或樁基)抗壓剛度；K——明置模型基礎的地基抗壓剛度；K——埋置模型基礎的地基抗壓剛度；Kx——地基抗剪剛度；K——明置模型基礎的地基抗剪剛度；K——埋置模型基礎的地基抗剪剛度；K——明置模型基礎的地基抗彎剛度；K——埋置模型基礎的地基抗彎剛度；K——明置模型基礎的地基抗扭剛度；K——埋置模型基礎的地基抗扭剛度；K——樁基抗彎剛度；m?——試樣頂端激振壓板系統(tǒng)的質量；ma——設計基礎的質量；ma——設計基礎的質量比；m?——模型基礎的質量；m:——模型基礎的質量比；m?——基礎豎向振動的參振總質量(包括基礎、激振設備和地基參加振動的當量質量);m——基礎水平回轉耦合振動的參振總質量(包括基礎、激振設備和地基參加振動的當量質量);m?——基礎扭轉振動的參振總質量(包括基礎、激振設備和地基參加振動的當量質量);m?——激振設備旋轉部分的質量；M?——激振設備的扭轉力矩；E?——試樣動彈性模量；p?——試樣外圍壓；p?——試樣內圍壓；P——電磁式激振設備的擾力；P?——設計基礎底面靜壓力；P?——模型基礎底面靜壓力；P?——幅頻響應曲線上選取的第一個點對應的擾力；P?——幅頻響應曲線上選取的第二個點對應的擾力；Q——承壓板上最后一級加載后的總荷載；r;——第i根樁的軸線至基礎底面形心回轉軸的距離；R?——45°面上試樣的動強度比；Ra——對應于等效破壞振次的動強度比；S——加荷時地基變形量；Sp——卸荷時地基塑性變形量；SeL——在地基彈性變形量-應力直線圖上，相應于ve——重錘自由下落時的速度；ve——壓縮波波速；a——地基能量吸收系數(shù)；a?——潛在破壞面上的初始剪應力比；ζu——第i點計算的地基豎向阻尼比；5——地基水平回轉向第一振型阻尼比；γa——試樣動剪應變幅；5?o——明置模型基礎的地基水平回轉向第一振型阻尼比；ξ——明置設計基礎的地基水平回轉向第一振型阻尼比；ζo——明置模型基礎的地基豎向阻尼比；ξi——明置設計基礎的地基豎向阻尼比；S——埋置測試的模型基礎的地基扭轉向阻尼比；ξs——明置設計基礎的地基扭轉向阻尼比；oa——試樣軸向動應力幅；o?——試樣平均有效主應力；o?——試樣有效中主應力；o3——試樣有效小主應力；oo——潛在破壞面上的初始法向應力；ole——試樣固結完后的大主應力值；oze——試樣固結完后的中主應力值；o3e——試樣固結完后的小主應力值；ra——試樣的動剪應力幅；to——潛在破壞面上的初始剪應力；ta——相應于工程等效破壞振次的動強度；ris——潛在破壞面上的總應力抗剪強度；2.2.3幾何參數(shù)：A,——軸向動應力-動應變滯回圈的面積；A?——軸向動應力-動應變滯回曲線圖中直角三角形面積；A?——模型基礎底面積；D?——空心圓柱體試樣的外徑；D?——空心圓柱體試樣的內徑；eo——激振設備旋轉部分質量的偏心距；ee——激振設備的水平扭轉力矩力臂；h?——基礎重心至基礎頂面的距離；h?——基礎重心至基礎底面的距離；h?——基礎重心至激振器水平擾力的距離；h?——模型基礎的埋置深度；h?——設計基礎的埋置深度；H?——振源與孔口的高差；I——基礎底面對通過其形心軸的慣性矩；l?——扭轉軸至實測線位移點的距離；L——從板中心到測試孔的水平距離；S?——由振源到第1個接收孔測點的距離；S?——由振源到第2個接收孔測點的距離；q——兩臺傳感器接收到的振動波之間的相位差；9;——幅頻響應曲線上選取的第一個點對應的擾力與振動線位移之間的相位角；g.——幅頻響應曲線上選取的第二個點對應的擾力與振動線位移之間的相位角；q——基礎第一振型共振峰點的回轉角位移；p;——基礎第一振型轉動中心至基礎重心的距離。C——地基抗扭剛度系數(shù)；C?,m?——最大動剪切模量與平均有效應力關系雙對數(shù)擬合直C?,m?——最大動彈性模量與平均固結應力關系雙對數(shù)擬合直F?——扭轉向無量綱頻率因數(shù)；F——軸向無量綱頻率因數(shù)；n——在幅頻響應曲線上選取計算點的數(shù)量；t?——兩次沖擊的時間間隔；S?——試樣系統(tǒng)扭轉向能量比；S?——試樣系統(tǒng)軸向能量比；T?——儀器激振端軸向慣量因數(shù)；△T——壓縮波或剪切波傳到波速層頂面和底面的時間差；T?——壓縮波或剪切波從振源到達測點的實測時間；Tpn——壓縮波到達第1個接收孔測點的時間；Tμ——壓縮波到達第2個接收孔測點的時間；Ts?——剪切波到達第1個接收孔測點的時間；Ts?——剪切波到達第2個接收孔測點的時間；a?——基礎埋深對地基抗壓剛度的提高系數(shù)；ax——基礎埋深對地基抗剪剛度的提高系數(shù)；a?——基礎埋深對地基抗彎剛度的提高系數(shù)；a?——基礎埋深對地基抗扭剛度的提高系數(shù)；β——基礎埋深對水平回轉向第一振型阻尼比的提高系數(shù)；β——基礎埋深對扭轉向阻尼比的提高系數(shù)；β——基礎豎向振動的共振振動線位移與幅頻響應曲線上選取的第i點振動線位移的比值；δ——無試樣時激振壓板系統(tǒng)扭轉自由振動的對數(shù)衰減率；δa——設計塊體基礎或樁基礎的埋深比；δ——試樣系統(tǒng)扭轉自由振動的對數(shù)衰減率；δ——試樣系統(tǒng)軸向自由振動的對數(shù)衰減率；η——基礎底面積與基礎底面靜壓力的換算系數(shù)；3.0.1地基動力特性測試前應制定測試方案，測3.0.2地基動力特性現(xiàn)場測試應具備下列資料：1場地的巖土工程勘察資料；2場地的地下設施、地下管道、地下電纜等的平面圖和縱剖3測試現(xiàn)場及其鄰近的振動干擾源。3.0.3地基動力特性測試使用的測試儀器應在有效的檢定或校3.0.4測試現(xiàn)場應避開外界干擾振源，測點應避開水泥或瀝青路4模型基礎動力參數(shù)測試4.1.1周期性振動機器的基礎應采用強迫振動振動機器的基礎應采用自由振動測試方法。4.1.2模型基礎動力參數(shù)測試，除應符合本規(guī)范第3.0.2條的規(guī)2設計基礎的位置和基底標高；4.1.3模型基礎動力參數(shù)的測試結果應包括下列內容：4.1.4模型基礎應在明置和埋置的情況下分別進行振動測試。埋置基礎周邊回填土應分層夯實，回填土的壓實系數(shù)不宜小于0.94。4.1.5樁基的測試應取得下列動力參數(shù)：2樁基抗剪和抗扭剛度系數(shù)；3樁基豎向和水平回轉向第一振型以及扭轉向的阻尼比；4樁基豎向和水平回轉向以及扭轉向的參振總質量。4.1.6天然地基和人工地基的測試應取得下列動力參數(shù)：4.2設備和儀器4.2.1強迫振動測試的激振設備應符合下列規(guī)定：1采用機械式激振設備時，工作頻率宜為3Hz～60Hz;行，重錘質量不宜小于基礎質量的1/100,落高宜為0.5m～1.0m。為2Hz～80Hz,阻尼系數(shù)應為0.65～0.70,電壓靈敏度不應小于30V·s/m,可測位移不應小于0.5mm。幅值一致性偏差不應大于3%,各通道相位一致性偏差不應大于0.1ms,折合輸入端的噪聲水平應低于1μV,電壓增益應大于80dB。4.2.5采集與記錄裝置宜采用模/數(shù)轉換不低于16位的多通道數(shù)字采集和存儲系統(tǒng)。數(shù)據(jù)分析裝置應具有頻譜分析及專用分析4.3.1塊體基礎的尺寸宜采用2.0m×1.5m×1.0m,每組數(shù)量不宜少于2個。4.3.2樁基礎宜采用2根樁，樁間距應取設計樁基礎的間距；承臺的長寬比應為2:1,其高度不宜小于1.6m;承臺沿長度方向的基礎的土層結構相同。4.3.4模型基礎做明置工況測試時，坑底應保持土層的原狀結構，坑底面應保持平整。基坑坑壁至模型基礎側面的距離應大400mm;地腳螺栓或預留孔在模型基礎平面上的位置應符合下列1豎向振動測試時，應使激振設備的豎向擾力中心通過基礎向的中心軸向一致；對稱布置兩個豎向傳感器。端應對稱布置兩個豎向傳感器；并應在中間布置一個水平向傳感4.4.3扭轉振動測試時，在基礎頂面沿長度方向中軸線的兩端應對稱布置兩個水平向傳感器，其水平振動方向應與中軸線4.4.4強迫振動幅頻響應測試時，其激振設備的擾力頻率間隔，共振區(qū)外不宜大于2Hz,共振區(qū)內不應大于1Hz;共振時的振動線4.4.6豎向自由振動測試，宜采用面的中心處，實測基礎的固有頻率和最大振動線位移。測試有效次數(shù)不應少于3次。測試有效次數(shù)不應少于3次。4.5.1數(shù)據(jù)處理應采用頻譜分析方法，譜線間隔不宜大于0.1Hz。各通道采樣點數(shù)不宜小于1024點，采樣頻率應符合采樣定理要求，并采用加窗函數(shù)進行平滑處理。4.5.2數(shù)據(jù)處理應得到下列幅頻響應曲線：1豎向振動時，為基礎豎向振動線位移隨頻率變化的幅頻響應曲線；2水平回轉耦合振動時，為基礎頂面測試點的水平振動線位移隨頻率變化的幅頻響應曲線，及基礎頂面測試點由回轉振動產生的豎向振動線位移隨頻率變化的幅頻響應曲線；3扭轉振動時，為基礎頂面測試點在扭轉力矩作用下的水平振動線位移隨頻率變化的幅頻響應曲線。4.5.3地基豎向阻尼比應在基礎豎向振動線位移隨頻率變化的幅頻響應曲線上，選取共振峰峰點和在基礎豎向振動的共振頻率0.5～0.85范圍內不少于三點的頻率和振動線位移(如圖4.5.3-1、圖4.5.3-2所示),并應按下列公式計算：當為變擾力時：當為常擾力時fm——基礎豎向振動的共振頻率(Hz);dm——基礎豎向振動的共振振動線位移(m);fi——在幅頻響應曲線上選取的第i點的頻率(Hz);d;——在幅頻響應曲線上選取的第i點的頻率所對應的振動線位移(m);β?——基礎豎向振動的共振振動線位移與幅頻響應曲線上選取的第i點振動線位移的比值；a;——基礎豎向振動的共振頻率與幅頻響應曲線上選取的n——在幅頻響應曲線上選取計算點的數(shù)量。圖4.5.3-1變擾力的幅頻響應曲線d—振動線位移；dm—基礎豎向振動的共振振動線位移；d?—在幅頻響應曲線上選取的第1點的頻率所對應的振動線位移；d?—在幅頻響應曲線上選取的第2點的頻率所對應的振動線位移；d?—在幅頻響應曲線上選取的第3點的頻率所對應的振動線位移；f一頻率；fm—基礎豎向振動的共振頻率；fi—在幅頻響應曲線上選取的第1點的頻率；f?—在幅頻響應曲線上選取的第2點的頻率；f?—在幅頻響應曲線上選取的第3點的頻率圖4.5.3-2常擾力的幅頻響應曲線d—振動線位移；dm—基礎豎向振動的共振振動線位移；d?—在幅頻響應曲線上選取的第1點的頻率所對應的振動線位移；d?—在幅頻響應曲線上選取的第2點的頻率所對應的振動線位移；d?—在幅頻響應曲線上選取的第3點的頻率所對應的振動線位移；f一頻率；fm—基礎豎向振動的共振頻率；fi一在幅頻響應曲線上選取的第1點的頻率；f?—在幅頻響應曲線上選取的第2點的頻率；f?—在幅頻響應曲線上選取的第3點的頻率4.5.4基礎豎向振動的參振總質量應按下列公式計算：1當為變擾力時：2當為常擾力時：式中：m?——基礎豎向振動的參振總質量(t);m?——激振設備旋轉部分的質量(t);e?——激振設備旋轉部分質量的偏心距(m);P——電磁式激振設備的擾力(kN);fm——基礎豎向無阻尼固有頻率(Hz)。注：當m?大于基礎質量的2倍時，應取m?等于基礎質量的2倍。4.5.5地基抗壓剛度、地基抗壓剛度系數(shù)、單樁抗壓剛度和樁基抗彎剛度，應按下列公式計算：1當為變擾力時：式中：K?——地基(或樁基)抗壓剛度(kN/m);C?——地基抗壓剛度系數(shù)(kN/m3);K?——單樁抗壓剛度(kN/m);K——樁基抗彎剛度(kN·m);r;——第i根樁的軸線至基礎底面形心回轉軸的距離(m);A?——模型基礎底面積(m2);ng——樁數(shù)。2當為常擾力時，地基抗壓剛度系數(shù)、單樁抗壓剛度和樁基抗彎剛度應按本規(guī)范公式(4.5.5-2)～(4.5.5-4)計算；地基(或樁基)抗壓剛度，可按下式計算：4.5.6當基礎的固有頻率較高不能測出共振峰值時，宜采用低頻區(qū)段求剛度的方法(如圖4.5.6所示)按下列公式計算：式中：P?——幅頻響應曲線上選取的第一個點對應的擾力(kN);P?——幅頻響應曲線上選取的第二個點對應的擾力(kN);d?——幅頻響應曲線上選取的第一個點對應的振動線位移d?——幅頻響應曲線上選取的第二個點對應的振動線位移q,——幅頻響應曲線上選取的第一個點對應的擾力與振動g,——幅頻響應曲線上選取的第二個點對應的擾力與振動w——幅頻響應曲線上選取的第一個點對應的振動圓頻率w?——幅頻響應曲線上選取的第二個點對應的振動圓頻率5?——第一點計算的地基豎向阻尼比；圖4.5.6未測得共振峰的幅頻響應曲線d—振動線位移；d?一在幅頻響應曲線上選取的第1個點對應的振動線位移；d?—在幅頻響應曲線上選取的第2個點對應的振動線位移；f一頻率；f?—在幅頻響應曲線上選取的第1點的頻率；f?—在幅頻響應曲線上選取的第2點的頻率4.5.7地基水平回轉向第一振型阻尼比，應在幅頻響應曲線上選取基礎水平回轉耦合振動第一振型共振頻率和為0.707基礎水平回轉耦合振動第一振型共振頻率所對應的水平振動線位移(如圖4.5.7-1、圖4.5.7-2所示),并應按下列公式計算：1當為變擾力時：2當為常擾力時：dm?——基礎水平回轉耦合振動第一振型共振峰點水平振動線位移(m);d——為0.707基礎水平回轉耦合振動第一振型共振頻率所對應的水平線位移(m)。圖4.5.7-1變擾力的幅頻響應曲線d一為0.707基礎水平回轉耦合振動第一振型共振頻率所對應的水平線位移；圖4.5.7-2常擾力的幅頻響應曲線d-為0.707基礎水平回轉耦合振動第一振型共振頻率所對應的水平線位移；1當為變擾力時：2當為常擾力時：dx——基礎重心處的水平振動線位移(m);9——基礎第一振型共振峰點的回轉角位移(rad);l?——兩臺豎向傳感器的間距(m);l——基礎長度(m);h——基礎高度(m);h?——基礎重心至基礎頂面的距離(m);h?——基礎重心至基礎底面的距離(m);h?——基礎重心至激振器水平擾力的距離(m);fmt——基礎水平回轉耦合振動第一振型共振頻率(Hz);fn——基礎水平回轉耦合振動第一振型無阻尼固有頻率(Hz);型共振峰點豎向振動線位移(m);d?——第2臺傳感器測試的基礎水平回轉耦合振動第一振型共振峰點豎向振動線位移(m);i——基礎回轉半徑(m)。4.5.9地基抗剪剛度、地基抗剪剛度系數(shù)應按下列公式計算：1當為變擾力時：式中：K,——地基抗剪剛度(kN/m);C?——地基抗剪剛度系數(shù)(kN/m3);fnx——基礎水平向無阻尼固有頻率(Hz)。2當為常擾力時，地基抗剪剛度、地基抗剪剛度系數(shù)應按本規(guī)范公式(4.5.9-1)～(4.5.9-3)計算，基礎水平回轉耦合振動第一振型無阻尼固有頻率應按本規(guī)范公式(4.5.8-7)計算。4.5.10地基抗彎剛度和地基抗彎剛度系數(shù)應按下列公式計算：1當為變擾力時：C?——地基抗彎剛度系數(shù)(kN/m3);fg——基礎回轉無阻尼固有頻率(Hz);J——基礎對通過其重心軸的轉動慣量(t·m2);I——基礎底面對通過其形心軸的慣性矩(m?)。2當為常擾力時，地基抗彎剛度和地基抗彎剛度系數(shù)應按本規(guī)范公式(4.5.10-1)～(4.5.10-3)計算，基礎水平回轉耦合振動第一振型無阻尼固有頻率應按本規(guī)范公式(4.5.8-7)計算。4.5.11地基扭轉向阻尼比應在扭轉力矩作用下的水平振動線位移隨頻率變化的幅頻響應曲線上選取基礎扭轉振動的共振頻率和為0.707基礎扭轉振動的共振頻率所對應的水平振動線位移，并應按下列公式計算：1當為變擾力時：2當為常擾力時：fmy——基礎扭轉振動的共振頻率(Hz);dmy——基礎扭轉振動共振峰點水平振動線位移(m);d——為0.707基礎扭轉振動的共振頻率所對應的水平振4.5.12基礎扭轉振動的參振總質量應按下列公式計算：wnφ=2πfngJ,——基礎對通過其重心軸的極轉動慣量(t·m2);fm?——基礎扭轉振動無阻尼固有頻率(Hz);M?——激振設備的扭轉力矩(kN·m);ee——激振設備的水平扭轉力矩力臂(m);l?——扭轉軸至實測線位移點的距離(m)。4.5.13地基抗扭剛度和地基抗扭剛度系數(shù)應按下列公式計算：C——地基抗扭剛度系數(shù)(kN/m3);I?——基礎底面對通過其形心軸的極慣性矩(m?)。4.5.14地基豎向阻尼比應按下式計算：式中：dn——第1周的振動線位移(m);dn+?——第n+1周的振動線位移(m);1、圖4.5.15-2所示):fa——基礎有阻尼固有頻率(Hz);ve——重錘自由下落時的速度(m/s);H?——重錘下落高度(m);H?——重錘回彈高度(m);m?——重錘的質量(t);t?——兩次沖擊的時間間隔(s);g——重力加速度(m/s2)。H?一重錘下落高度；H?—重錘回彈高度圖4.5.15-2豎向自由振動波形d?-第1周的振動線位移；dn+1—第n+1周的振動線位移；to—兩次沖擊的時間間隔和樁基抗彎剛度的計算應符合本規(guī)范第4.5.5條第1款的規(guī)定。4.5.17地基水平回轉向第一振型阻尼比應按下式計算：d—第n+1周的水平振動線位移(m)。4.5.18地基抗剪剛度和地基抗彎剛度應按下列公式計算(如圖4.5.18-1、圖4.5.18-2所示):式中：m;——模型基礎的質量(t);J.——基礎對通過其底面形心軸的轉動慣量(t·m2);i——基礎對通過其底面形心軸的轉動慣量與模型基礎質量的比值平方根(m);dx——基礎頂面的水平振動線位移(m);d——基礎頂面的第1個豎向傳感器測得的振動線位移d——基礎頂面的第2個豎向傳感器測得的振動線位移wnl——基礎水平回轉耦合振動第一振型無阻尼固有圓頻率d?——基礎底面的水平振動線位移(m);fai——基礎水平回轉耦合振動第一振型有阻尼固有頻率圖4.5.18-1水平回轉耦合振動圖4.5.18-2水平回轉耦合振動波形d?一第1臺傳感器測試的第一周期的豎向振動線位移；d?一第2臺傳感器測試的第一周期的豎向振動線位移4.6地基動力參數(shù)的換算4.6.1當模型基礎現(xiàn)場實測得出的地基動力參數(shù)，用于機器基礎的振動和隔振的設計時，應根據(jù)機器基礎的設計情況換算成設計采用的地基動力參數(shù)。4.6.2由明置塊體基礎測試取得的地基抗壓、抗剪、抗彎、抗扭剛度系數(shù)以及由明置樁基礎測試取得的抗剪、抗扭剛度系數(shù)，應乘以基礎底面積與基礎底面靜壓力的換算系數(shù)，換算系數(shù)應按下式計算：A?——模型基礎底面積(m2);A?——設計基礎底面積(m2);P?——模型基礎底面靜壓力(kPa);Pa——設計基礎底面靜壓力(kPa)。4.6.3基礎埋深對設計基礎的地基抗壓、抗剪、抗彎、抗扭剛度的提高系數(shù)應按下列公式計算：式中：a?——基礎埋深對地基抗壓剛度的提高系數(shù)；ax——基礎埋深對地基抗剪剛度的提高系數(shù)；a?——基礎埋深對地基抗彎剛度的提高系數(shù)；ag——基礎埋深對地基抗扭剛度的提高系數(shù)；K——明置模型基礎的地基抗壓剛度(kN/m);K?——明置模型基礎的地基抗剪剛度(kN/m);K——明置模型基礎的地基抗彎剛度(kN·m);K——明置模型基礎的地基抗扭剛度(kN·m);K——埋置模型基礎的地基抗壓剛度(kN/m);K——埋置模型基礎的地基抗剪剛度(kN/m);K——埋置模型基礎的地基抗彎剛度(kN·m);K——埋置模型基礎的地基抗扭剛度(kN·m);δ?——模型基礎的埋深比；δa——設計塊體基礎或樁基礎的埋深比；h?——模型基礎的埋置深度(m);ha——設計基礎的埋置深度(m)。4.6.4由明置模型基礎測試的地基豎向、水平回轉向第一振型和扭轉向阻尼比，應按下列公式換算成設計采用的阻尼比：明置模型基礎的地基豎向阻尼比；S。—明置模型基礎的地基水平回轉向第一振型阻尼比；5w——明置模型基礎的地基扭轉向阻尼比；ξ;——明置設計基礎的地基豎向阻尼比；5s——明置設計基礎的地基水平回轉向第一振型阻尼比；5s——明置設計基礎的地基扭轉向阻尼比；ξ——與基礎的質量比有關的換算系數(shù)；m:——模型基礎的質量(t);ma——設計基礎的質量(t);m?——模型基礎的質量比；mar——設計基礎的質量比；p——地基的質量密度(t/m3)。4.6.5基礎埋深對設計基礎地基的豎向、水平回轉向第一振型和扭轉向阻尼比的提高系數(shù)，應按下列公式計算：式中：β?——基礎埋深對豎向阻尼比的提高系數(shù)；β——基礎埋深對水平回轉向第一振型阻尼比的提高系數(shù)；β——基礎埋深對扭轉向阻尼比的提高系數(shù)；ξ——埋置測試的模型基礎的地基豎向阻尼比；尼比；4.6.6當計算機器基礎的固有頻率時，由明置模型基礎測試取得的地基參加振動的當量質量，應乘以設計基礎底面積與模型基礎底面積的比值。4.6.7由2根或4根樁的樁基礎測試取得的單樁抗壓剛度，當設計的樁基礎超過10根樁時，應分別乘以群樁效應系數(shù)0.75或0.90。5振動衰減測試5.1.1符合下列情況之一時，宜采用振動衰減測試：1當設計的車間內同時設置低轉速和高轉速的機器基礎，且需計算低轉速機器基礎振動對高轉速機器基礎的影響時；2當振動對鄰近的精密設備、儀器、儀表可能產生有害的影響時；3公路、鐵路交通運行對干線道路兩側建筑物可能有影響時；4當?shù)鼗捎脧姾惶幚砘虿捎么蛉胧綐痘A產生的振動可能對周圍建筑物有影響時。5.1.2振動衰減測試可采用測試現(xiàn)場附近的動力機器、公路交通、鐵路交通等既有振源。當現(xiàn)場附近無上述振源時，可采用模型基礎上的機械式激振設備作為振源。5.1.3用于振動衰減測試時的基礎應埋置，并應符合本規(guī)范第4.1.5條的規(guī)定。5.1.4振動衰減測試用的設備和儀器，應按本規(guī)范第4.2節(jié)的規(guī)定選用。5.1.5振動衰減測試的模型基礎、激振設備的安裝和準備工作，應符合本規(guī)范第4.3節(jié)的規(guī)定。5.1.6振動衰減測試結果宜包括下列內容：1不同激振頻率測試的地面振動線位移，隨距振源的距離而變化的曲線；2不同激振頻率計算的地基能量吸收系數(shù)，隨距振源的距離而變化的曲線。5.2.1振動衰減測試的測點，不應設在浮砂地、草地、松軟的地層和冰凍層上。5.2.2當作周期性振動衰減測試時，激振設備的頻率除應采用設計5.2.3振動衰減測試的測點，應沿設計基礎需要測試振動衰減的方向進行布置。5.2.4振動衰減測試點的傳感器布置，在離基礎邊緣5m范圍內應每隔1m布置1臺；離基礎邊緣5m～15m范圍內應每隔2m布置1臺；離基礎邊緣15m以外，應每隔5m布置1臺；測試半徑應大于模型基礎當量半徑的35倍(如圖5.2.4所示)。模型基礎的當量半徑應按下式計算：式中：r?——模型基礎的當量半徑(m)。2圖5.2.4傳感器布置示意圖21—模型基礎；2—激振設備；rm—測試半徑d?~s—5m范圍內傳感器編號；ds~10—5m～15m范圍內傳感器編號；di~n-15m以外傳感器編號5.2.5對振源處的振動測試，傳感器的布置應符合下列規(guī)定：1當振源為動力機器基礎時，應將傳感器置于測試基礎頂面沿振動波傳播方向軸線邊緣上；2當振源為公路交通車輛時，可將傳感器置于外距行車道外側線0.5m～1.0m處；3當振源為鐵路交通車輛時，可將傳感器置于外距路軌外5當振源為重錘夯擊土時，可將傳感器置于夯擊點邊緣外5.3.1數(shù)據(jù)處理時，應繪制由各種激振頻率測試的地面振動線位移隨距振源的距離而變化的曲線圖。f?——激振頻率(Hz);d?——振源處的振動線位移(m);d,——距振源的距離為某處的地面振動線位移(m);S0——無量綱系數(shù)，可按表5.3.2選用。表5.3.2無量綱系數(shù)土的名稱模型基礎的當量半徑(m)一般黏性土、粉土、砂土0.70~0.25~0.23~0.15~飽和軟土0.70~0.50~0.35~0.23~0.22~0.20~0.10~巖石0.80~0.70~0.65~0.60~0.55~0.50~0.45~0.25~2.5m時宜取較大值，大于2.5m時宜取一般黏性土的無量綱系數(shù)值；2對于巖石覆蓋層在2.5m以內時，無量綱系數(shù)宜取較大值，2.5m～6.0m時6地脈動測試6.1.1地脈動測試結果應包括下列內容：6.2.1地脈動測試系統(tǒng)應符合下列規(guī)定：1通頻帶應選擇1Hz～40Hz,信噪比應大于80dB;2低頻特性應穩(wěn)定可靠；3測試系統(tǒng)應與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)相配接。6.2.2傳感器除可按本規(guī)范第4.2.3條的要求采用外，亦可采用頻率特性和靈敏度等滿足測試要求的加速度型傳感器；對地下脈動測試用的速度型傳感器，通頻帶應為1Hz～25Hz,并應密封6.2.3放大器應符合下列規(guī)定：1當采用速度型傳感器時，放大器應符合本規(guī)范第4.2.4條6.2.4采集與分析系統(tǒng)應符合本規(guī)范第4.2.5條的規(guī)定。6.3.1建筑場地的地脈動測點不應少于2個。6.3.2記錄脈動信號時，距離觀測點100m內應無人為振動干擾。6.3.3測點宜選在天然地基土上，且宜在波速測試孔附近，傳感器應按東西、南北、豎向三個方向布設。6.3.4地下脈動測試時，測點深度應根據(jù)工程需要進行布置。6.3.5脈動信號記錄時，應根據(jù)所需頻率范圍設置低通濾波頻率和采樣頻率，采樣頻率宜取50Hz～100Hz,每次記錄時間不應少于15min,記錄次數(shù)不宜少于3次。6.4.1測試數(shù)據(jù)處理宜采用功率譜分析法。每個樣本數(shù)據(jù)不應少于1024個點，采樣頻率宜取50Hz～100Hz,并應進行加窗函數(shù)處理，頻域平均次數(shù)不宜少于32次。6.4.2卓越頻率的確定應符合下列規(guī)定：1卓越頻率應采用頻譜圖中最大峰值所對應的頻率；2當頻譜圖中出現(xiàn)多峰且各峰值相差不大時，宜在譜分析的同時，進行相關或互譜分析，并經綜合評價后確定場地卓越頻率。6.4.3場地卓越周期應按下式計算：f?——場地卓越頻率(Hz)。6.4.4地脈動幅值的確定應符合下列規(guī)定：1脈動幅值應取實測脈動信號的最大幅值；2確定脈動信號的幅值時，應排除人為干擾信號的影響。I設備和儀器7.1.1測試振源應符合下列規(guī)定：1剪切波測試宜采用水平錘擊上壓重物7.1.2傳感器宜采用三分量井下傳感器，其固有頻率不宜大于測試波主頻率的1/2;傳感器應緊密固定于井壁上；放大器及記錄系統(tǒng)應采用具有信號增強功能的多通道淺層地震儀，其記錄時間的分辨率不應低于1ms;觸發(fā)器性能應穩(wěn)定，使用前應進行校正，其靈敏度宜為0.1ms。7.1.3單孔法測試亦可采用與靜力觸探裝置安裝在一起的波速7.1.4測試前的準備工作應符合下列規(guī)定：2測試孔不應出現(xiàn)塌孔或縮孔等現(xiàn)象；當使用套管時，應采用灌漿或填入砂土的方式使套管壁與周圍土緊密接觸。3當剪切波振源采用錘擊上壓重物的木板時，木板的長向中垂線應對準測試孔中心，孔口與木板的距離宜為1m～3m;板上所壓重物不宜小于500kg;木板與地面應緊密接觸。4當壓縮波振源采用錘擊金屬板時，金屬板距孔口的距離宜7.1.5測試工作應符合下列規(guī)定：1測試時，應根據(jù)工程情況及地質分層，每隔1m～3m布置一個測點，并宜自下而上按預定深度進行測試。測點布置宜與地層的分界線一致，當有較薄夾層時，應適當調整使得其中至少布置有兩個測點。2剪切波測試時，應沿木板縱軸方向分別打擊木板的兩端，并記錄相位相反的兩組剪切波波形。3最小測試深度不宜小于震源板至孔口之間的距離。4測試時應選擇部分測點作重復測試，其數(shù)量不應少于測點總數(shù)的10%。7.1.6壓縮波從振源到達測點的時間，應采用豎向傳感器記錄的波形確定；剪切波從振源到達測點的時間，應采用水平傳感器記錄的波形確定。7.1.7壓縮波或剪切波從振源到達測點的時間，應按下列公式進行斜距校正：式中：T——壓縮波或剪切波從振源到達測點經斜距校正后的時T?——壓縮波或剪切波從振源到達測點的實測時間(s);n,——斜距校正系數(shù)；H——測點的深度(m);H?——振源與孔口的高差(m),當振源低于孔口時，H。為負值；L——從板中心到測試孔的水平距離(m)。7.1.8由振源到達測點的距離應按測斜數(shù)據(jù)進行校正。7.1.9波速層的劃分應結合地質情況按時距曲線上具有不同斜率的折線段確定。7.1.10每一波速層的壓縮波波速或剪切波波速應按下列公式計算：式中：vo——壓縮波波速(m/s);v?——剪切波波速(m/s);△H——波速層的厚度(m);△T,——壓縮波傳到波速層頂面和底面的時間差(s);△T,——剪切波傳到波速層頂面和底面的時間差(s)。I設備和儀器7.2.1跨孔法剪切波振源宜采用剪切波錘，亦可采用標準貫入試驗裝置；壓縮波振源宜采用電火花或爆炸等。7.2.2跨孔法采用的傳感器、放大器以及記錄儀的要求，應符合本規(guī)范第7.1.2條的規(guī)定。7.2.3場地與測點的布置應符合下列規(guī)定：1測試場地宜平坦；2測試孔宜設置一個振源孔和兩個接收孔，并布置在一條直線上，孔的間距宜相等；4根據(jù)工程情況及地質分層，測試孔中宜每隔1m～2m布置一個測點。7.2.4測試孔宜垂直，當測試深度大于15m時，應測量測試孔各段傾角和傾斜方向，測點間距不應大于1m。7.2.5采用剪切波錘作振源時，振源孔應下套管，套管壁與孔壁應通過灌漿緊密接觸；采用標準貫入試驗裝置作振源時，振源孔應采用泥漿護壁。7.2.6當振源采用剪切波錘時，現(xiàn)場測試應符合下列規(guī)定：1振源與接收孔內的傳感器應設置在同一水平面上；2最淺測點的深度宜為0.4倍～1.0倍的孔距，且不宜小于2m;3測試時，振源和傳感器應保持與孔壁緊貼；4測試工作結束后，應選擇部分測點作重復觀測，其數(shù)量不應少于測點總數(shù)的10%;亦可采用振源孔和接收孔互換的方法進行復測。7.2.7壓縮波從振源到達測點的時間，應采用水平傳感器記錄的波形確定；剪切波從振源到達測點的時間，應采用豎向傳感器記錄的波形確定。7.2.8由振源到達每個測點的距離，應按測斜數(shù)據(jù)進行校正。7.2.9每個測試深度的壓縮波波速及剪切波波速，應按下列公式式中：Tp——壓縮波到達第1個接收孔測點的時間(s);Tpz——壓縮波到達第2個接收孔測點的時間(s);Ts?——剪切波到達第1個接收孔測點的時間(s);Ts?——剪切波到達第2個接收孔測點的時間(s);S?——由振源到第1個接收孔測點的距離(m);S?——由振源到第2個接收孔測點的距離(m);△S——由振源到兩個接收孔測點的距離之差(m)。I設備和儀器7.3.1面波法測試應符合下列規(guī)定：數(shù)字地震儀；2穩(wěn)態(tài)面波法振源可采用大能量電磁激振器、機械激振器；瞬態(tài)面波法振源可根據(jù)測試深度和現(xiàn)場環(huán)境選擇錘擊振源、夯擊1儀器動態(tài)范圍不應低于120dB,模/數(shù)轉換位數(shù)不宜小于16位；2放大器的通頻帶應滿足采集面波頻率范圍的要求；4同一次現(xiàn)場測試選用的傳感器之間的固有頻率差不應大于0.1Hz,靈敏度差和阻尼系數(shù)差不應大于10%。7.3.3面波法的現(xiàn)場測試應符合下列規(guī)定：直狀態(tài)。2檢波點距或道間距，不宜大于最小勘探深度所需波長的3采樣點的間隔應滿足工程項目的要求。4出現(xiàn)異?；虬l(fā)現(xiàn)畸變曲線時應重復測試。7.3.4當場地具有鉆孔資料時面波測點宜靠近鉆孔。7.3.5面波法測試數(shù)據(jù)的處理應符合下列規(guī)定：1處理時應剔除明顯畸變點、干擾點，并將全部數(shù)據(jù)按頻率順序排序；2對數(shù)據(jù)進行預處理后，應準確區(qū)分面波和體波，正確繪制頻散曲線；3應通過對已知的鉆孔等資料對曲線的“之”字形拐點和曲率變化進行分析，求出對應層的面波相速度，并根據(jù)換算深度繪制速度-深度曲線。7.3.6瑞利波波速應按下式計算：式中：vg——瑞利波波速(m/s);q——兩臺傳感器接收到的振動波之間的相位差(rad);△l——兩臺傳感器之間的水平距離(m);f——振源的頻率(Hz)。7.3.7地基的剪切波速應按下列公式計算：式中：η——與泊松比有關的系數(shù)；μ——地基的泊松比。I設備和儀器7.4.1彎曲元法測試設備和儀器應包括激發(fā)元、接收元、函數(shù)發(fā)生器、信號放大系統(tǒng)和示波器，并應符合下列規(guī)定：1輸出的激發(fā)信號電壓允許偏差為±10V;2示波器最小分辨率不宜小于2ns;3信號發(fā)生器發(fā)出的波形信號，升壓時間延遲不宜超過1μs。7.4.2彎曲元法測試設備可安裝在室內土工儀器中，也可在現(xiàn)場試驗中應用。7.4.3試樣安裝應與彎曲元直接緊密接觸，濾紙或其他保護膜應為彎曲元的插入留出空隙。7.4.4彎曲元測試時，應根據(jù)試樣的種類，調整彎曲元的加載輸?shù)牟ㄐ吻逦?.4.5波的傳播時間宜通過發(fā)射波第一個零交叉點與接受波第一個零交叉點的時間差確定(如圖7.4.5所示)。圖7.4.5時域初達波法示意圖7.4.6波的傳播距離應取激發(fā)元與接收元之間的距離。室內測試時，應由測試時的試樣高度減去彎曲元插入試樣的深度確定。試樣高度應根據(jù)土樣的初始高度以及軸向應變確定。7.4.7土樣的剪切波速和壓縮波速應按下列公式計算：T,——剪切波傳播時間(s);T,——壓縮波傳播時間(s)。8循環(huán)荷載板測試8.1.1循環(huán)荷載板測試，除應符合本規(guī)范第3.0.2條的規(guī)定外，尚應具備擬建基礎的位置和基底標高等資料。8.1.2循環(huán)荷載板測試結果應包括下列內容：3地基抗壓剛度系數(shù)的測試值及經換算后的設計值。8.2.1加荷裝置可采用載荷臺或采用反力架、液壓和穩(wěn)壓等設備。于最大測試荷載的1.5倍。壁斜撐和平洞頂板支撐。精度不應低于0.01mm。8.3測試前的準備工作8.3.1承壓板應具有足夠的剛度，其形狀可采用正方形或圓形；承壓板面積不宜小于0.5m2;對密實土層，承壓板面積可采標高宜與設計基礎底標高一致。8.3.3試坑底面的寬度應大于承壓板的邊長或直徑的3倍。試宜取10mm～20mm。8.3.4荷載作用點與承壓板的中心應在同一條豎直線上。8.3.5沉降觀測裝置的固定點應設置在變形影響區(qū)以外。8.4.1循環(huán)荷載的大小和測試次數(shù)應根據(jù)設計要求和地基性質8.4.2荷載應分級施加，第一級荷載應取試坑底面土的自重，變形穩(wěn)定后再施加循環(huán)荷載，其增量可按表8.4.2采用。表8.4.2各類土的循環(huán)荷載增量循環(huán)荷載增量(kPa)淤泥、流塑黏性土、松散砂土軟塑黏性土、新近堆積黃土，稍密的粉、細砂可塑～硬塑黏性土、黃土，中密的粉、細砂堅硬黏性土，密實的中、粗砂密實的碎石土、風化巖石8.4.3測試方法可采用單荷級循環(huán)法或多荷級循環(huán)法。每一荷級反復循環(huán)次數(shù)黏性土宜為6次～8次，砂性土宜為4次～6次。8.4.4每級荷載的循環(huán)時間，加荷與卸荷均宜為5min,并應同時觀測變形量。8.4.5加荷時地基變形量穩(wěn)定的標準應符合下列規(guī)定：2在循環(huán)荷載作用下，最后一次循環(huán)測得的彈性變形量與前一次循環(huán)測得的彈性變形量的差值不應大于0.05mm。8.4.6每一級荷載作用下的彈性變形宜取最后一次循環(huán)卸載的彈性變形量。8.5.1根據(jù)測試數(shù)據(jù)應繪制下列曲線圖：1應力-時間曲線圖；2地基變形量-時間曲線圖；3地基變形量-應力曲線圖；4地基彈性變形量-應力曲線圖。8.5.2地基彈性變形量應按下式計算：S——加荷時地基變形量(mm);Sp——卸荷時地基塑性變形量(mm)。8.5.3當?shù)鼗鶑椥宰冃瘟?應力散點圖不能連成一條直線時，應根據(jù)各級荷載測得的地基彈性變形量，按最小二乘法進行回歸分析計算，得出地基彈性變形量-應力直線圖。8.5.4地基彈性模量，可根據(jù)地基彈性變形量-應力直線圖(如圖8.5.4所示),按下式計算：式中：E——地基彈性模量(MPa);D——承壓板直徑(mm);Q——承壓板上最后一級加載后的總荷載(N);S?——在地基彈性變形量-應力直線圖上，相應于最后一級加載的地基彈性變形量(mm)。P?P?一應力；P?一最后一級加載作用下，承壓板底的總靜應力(kPa);Se一地基彈性變形量；SL一最后一級加載的地基彈性變形量8.5.5地基抗壓剛度系數(shù)宜按下式計算：式中：P?——最后一級加載作用下，承壓板底的總靜應力(kPa)。8.5.6基礎設計時，按本章第8.5.5條計算的地基抗壓剛度系數(shù)，應乘以換算系數(shù)，換算系數(shù)應按本規(guī)范第4.6節(jié)的有關規(guī)定確定。9振動三軸測試9.1.1振動三軸測試可提供下列動力特性參數(shù)：1應變幅大于10-*條件下，土試樣的動彈性模量、動剪切模量和阻尼比；2土試樣的動強度、抗液化強度和動孔隙水壓力。9.1.2振動三軸測試報告應包括下列內容：1動彈性模量比、阻尼比與軸向應變幅的關系曲線，動剪切模量比、阻尼比與剪應變幅的關系曲線；2動強度比與破壞振次的關系曲線；3動荷載下總應力抗剪強度與潛在破壞面上初始應力的關系以及相應的總應力抗剪強度指標；4當需提供動孔隙水壓力特性的測試資料時，宜提供動孔壓比與振次比的關系曲線，亦可提供動孔壓比與動剪應力比的關系9.2設備和儀器9.2.1當采用電磁式、液壓式等驅動型式的振動三軸儀時，其靜力加荷系統(tǒng)和孔隙水壓力測量系統(tǒng)應符合現(xiàn)行國家標準《土工試9.2.2振動三軸測試的主機動力加載系統(tǒng)，除正弦波形外，應具有施加三角波形和給定數(shù)字信號波形等多種型式動荷載或動應變的功能。9.2.3振動三軸測試主機動力加載系統(tǒng)，當以正弦波形式激振時，實際波形應對稱，且其拉、壓兩個半周的幅值和持時的相對偏差均不宜大于10%。9.3.1試樣的制備、安裝與飽和方法應樣不應小于0.98,飽和黏性土試樣不應小于0.95。9.3.4試樣的固結應力條件，應根據(jù)地基土的現(xiàn)場應力條件確定。每一種試樣的初始剪應力比可選用1個～3個，每一個初始剪應力比相對應的側向固結應力可采用1個～3個，每一個側向固結應力下可采用3個～4個試樣分別選用不同的振次或動應力件下施加動應力或動應變。向動應力作用下測得試樣的動應力-動應變滯回曲線，動應力的作用振次不宜大于5次。9.3.7測試動彈性模量、動剪切模量和阻尼比隨應變幅的變化一級增大1倍。在同一試樣上選用允許施加的動應變幅或動應力9.3.9測試試樣的動強度或抗液化強度時，施加的動應力或動應變的波形或頻率，應與工程對象所受動力荷載的波形或頻率相近。9.3.10測試時應在試樣上施加軸向動應力或動應變，并應記錄應力、應變和孔隙水壓力的變化曲線，直至試樣達到所規(guī)定的破壞標準。9.3.11試樣動強度的破壞標準，可在動應變幅2.5×10~2~10.0×10-2范圍內確定?？梢夯恋目挂夯瘡姸仍囼灥钠茐臉藴剩刹捎贸跏家夯?.5×10-2的動應變幅值。9.3.12土試樣動強度的等效破壞振次，應根據(jù)工程對象承受的循環(huán)荷載性質確定。實測破壞振次的分布范圍應覆蓋工程對象的等效破壞振次。9.4.1動應力、動應變和孔隙水壓力等物理量，應根據(jù)儀器的標定系數(shù)及試樣尺寸，對測試記錄進行換算。9.4.2試樣動彈性模量和阻尼比，應根據(jù)記錄的試樣軸向動應力-動應變滯回曲線(如圖9.4.2所示),按下列公式計算：式中：E?——試樣動彈性模量(kPa);o?——試樣軸向動應力幅(kPa);ea——試樣動軸應變幅；Sa——試樣軸向振動阻尼比(%);A,——軸向動應力-動應變滯回圈的面積(如圖9.4.2中陰影部分所示，kPa);A?——軸向動應力-動應變滯回曲線圖中直角三角形面積(如圖9.4.2所示abc的面積，kPa)。圖9.4.2軸向動應力-動應變滯回曲線圖ea—試樣動軸應變幅；oa—試樣軸向動應力幅9.4.3試樣動剪切模量與試樣動彈性模量、試樣動剪應力與試樣軸向動應力幅、試樣動剪應變幅與試樣動軸應變幅之間的換算應按下列公式計算：式中：Ga——試樣動剪切模量(kPa);μ?——試樣的泊松比；ra——試樣動剪應力幅(kPa);γa——試樣動剪應變幅。9.4.4對于每一個固結應力條件，應采用半對數(shù)坐標繪制動彈性模量比、阻尼比與軸向應變幅對數(shù)值的關系曲線，或動剪切模量比、阻尼比與剪應變幅對數(shù)值的關系曲線(如圖9.4.4所示)。Ga—試樣動剪切模量；Gamax—最大動剪切模量；9.4.5在測試的動應力、動應變和動孔隙水壓力時程曲線上，應按本規(guī)范第9.3.11條規(guī)定確定的破壞標準來確定等效破壞振次；相應于該等效破壞振次的試樣，在45°面上試樣的動強度比，應按下列公式計算：式中：R?——試樣45°面上的動強度比；oe——試樣平均固結應力(kPa);σie——試樣初始軸向固結應力(kPa);σ?e——試樣側向固結應力(kPa)。9.4.6對在同一固結應力條件下多個試樣的測試結果，應繪制動強度比與破壞振次對數(shù)值的關系曲線圖(如圖9.4.6所示)。該關系曲線相應于某一初始剪應力比和某一側向固結應力，應按工程要求的等效破壞振次，在該曲線上確定相應的動強度比。圖9.4.6動強度比與破壞振次的關系曲線示意圖N—等效破壞振次；Ra一對應于等效破壞振次的動強度比9.4.7試樣潛在破壞面上初始法向有效應力和潛在破壞面上的初始剪應力以及相應于工程等效破壞振次的動強度，宜按下列公式計算：(1)受壓破壞時：潛在破壞面上的初始法向應力(kPa);q?——試樣的動內摩擦角(°);To——潛在破壞面上的初始剪應力(kPa);tia——相應于工程等效破壞振次的動強度(kPa);Ra——對應于等效破壞振次的動強度比；ris——潛在破壞面上的總應力抗剪強度(kPa);ao——潛在破壞面上的初始剪應力比。(2)受拉破壞時：9.4.8當潛在破壞面上的初始剪力比等于零時，飽和砂土相應于工程等效破壞振次的動強度，應按下式計算：式中：C,——測試條件修正系數(shù)，其值與靜止側壓力系數(shù)k?有關，當k?=0.4時C取0.57;當k?=1.0時C,應在0.9~1.0范圍內取值。9.4.9試樣受壓破壞與受拉破壞，其軸向動應力幅應按下列表達式進行判別：1受壓破壞：2受拉破壞：9.4.10對應于一定等效破壞振次下潛在破壞面上的總應力抗剪強度，應繪制潛在破壞面上的總應力抗剪強度與潛在破壞面上初始法向有效應力之間的關系曲線，并應按下式計算：式中：ca——總應力抗剪強度中的動凝聚力(kPa)。9.4.11對于不同的固結應力條件，應分別繪制各自潛在破壞面上的總應力抗剪強度曲線，宜采用潛在破壞面上的初始剪應力比來確定固結應力條件。9.4.12動孔隙水壓力宜取記錄時程曲線上的峰值；根據(jù)工程需要，也可取殘余動孔隙水壓力值。9.4.13對于同一初始剪應力比所測試的數(shù)據(jù)，宜繪制出動孔壓比與振次比的關系曲線(圖9.4.13);不同振次時的振次比與動孔vnlo”壓比應根據(jù)記錄的動孔隙水壓力時程曲線與破壞振次確定。vnlo”圖9.4.13動孔壓比與振次比的關系曲線示意圖9.4.14對于潛在破壞面初始剪應力比相同的各個試驗，可繪制固定振次作用下的動孔壓比與動剪應力比的關系曲線(圖9.4.14),也可根據(jù)工程需要，繪制不同初始剪應力比與不同振次作用下的關系曲線。圖9.4.14動孔壓比與動剪應力比的關系曲線示意圖10共振柱測試10.1.1共振柱測試報告宜包括下列內容：1最大動剪切模量或最大動彈性模量與初始平均固結應力10.2.1共振柱測試設備可采用扭轉向激振和軸向激振的共振10.2.2共振柱測試的主機靜力加荷系統(tǒng)和孔隙水壓力測量系10.2.3共振柱測試設備和儀器的實測應變幅范圍以及各種動態(tài)傳感器，應符合本規(guī)范第9.2.4條和第9.2.5條的規(guī)定。9.3.1條～第9.3.5條的規(guī)定。10.3.2動剪切模量或動彈性模量的測試，宜采用穩(wěn)態(tài)強迫振動10.3.3采用穩(wěn)態(tài)強迫振動法測試時，在軸向動應力幅一定的條10.3.4采用自由振動法測試時，宜對試樣施加瞬時扭矩或力，然后立即釋放任其自由振動，并同時記錄試樣變形隨時間的衰減過程。10.3.5測試動剪切模量或動彈性模量和阻尼比隨應變幅的變化關系時，宜逐級施加動應力幅或動應變幅，后一級的振動線位移可比前一級增大1倍。在同一試樣上選用容許施加的動應力幅或動應變幅的級數(shù)時，應避免孔隙水壓力明顯升高，同時試樣的應變幅不宜超過10~^。10.3.6當不能同時測試動剪切模量和動彈性模量時，可根據(jù)其泊松比，按本規(guī)范第9.4.3條有關規(guī)定換算。10.4.1動應力、動應變和動孔隙水壓力等動力參數(shù)，應按儀器的的標定系數(shù)及試樣尺寸，由電測記錄值進行換算。10.4.2當試樣在一端固定、另一端為扭轉激振的共振柱儀上測試時，試樣的剪應變幅應按下列公式計算：1當為圓柱體試樣時：2當為空心圓柱體試樣時：D,——試樣直徑(m);h,——試樣高度(m);D?——空心圓柱體試樣的外徑(m);D?——空心圓柱體試樣的內徑(m)。10.4.3在扭轉激振的共振柱儀上測試時，試樣的動剪切模量應按下式計算：fi——試樣系統(tǒng)扭轉振動的共振頻率(Hz);F——扭轉向無量綱頻率因數(shù)，由第10.4.4條確定。10.4.4扭轉向無量綱頻率因數(shù)應按下列公式計算：m,——試樣的總質量(kg);J,——試樣頂端激振壓板系統(tǒng)的轉動慣量(kg·m2),由儀器標定方法確定；f——無試樣時激振壓板系統(tǒng)扭轉向共振頻率(Hz),激振端無彈簧-阻尼器時取0。10.4.5扭轉向阻尼比應按下列公式計算：δ?——試樣系統(tǒng)扭轉自由振動的對數(shù)衰減率；δ——無試樣時激振壓板系統(tǒng)扭轉自由振動的對數(shù)衰減率；S?——試樣系統(tǒng)扭轉向能量比。10.4.6試樣在軸向激振的共振柱儀上測試時，軸向應變幅和動式中：d?——試樣頂端的軸向振動線位移幅(m);fi——試樣系統(tǒng)軸向振動的共振頻率(Hz);F?——軸向無量綱頻率因數(shù)。10.4.7軸向無量綱頻率因數(shù)應按下列公式計算：式中：T?——儀器激振端軸向慣量因數(shù)；m?——試樣頂端激振壓板系統(tǒng)的質量(kg);fa——無試樣時激振壓板系統(tǒng)軸向共振頻率(Hz)。10.4.8試樣軸向振動阻尼比應按下列公式計算：式中：δ——試樣系統(tǒng)軸向自由振動的對數(shù)衰減率；δ?——儀器激振端壓板系統(tǒng)軸向自由振動對數(shù)衰減率，應在儀器標定時確定；S?——試樣系統(tǒng)軸向能量比。10.4.9動剪切模量與動彈性模量、動剪應變幅與動軸向應變幅之間的換算，可按本規(guī)范第9.4.3條的有關規(guī)定進行。10.4.10在共振柱儀上測試的最大動剪切模量或最大動彈性模量，應繪制與二維或三維平均固結應力的雙對數(shù)關系曲線圖(如圖10.4.10-1、圖10.4.10-2所示),其相互關系可用下列公式表達：C?,m?——最大動剪切模量與平均有效應力關系雙對數(shù)擬合直線參數(shù)(如圖10.4.10-1所示);C?,m?——最大動彈性模量與平均固結應力關系雙對數(shù)擬合直線參數(shù)(如圖10.4.10-2所示);P?——大氣壓力(kPa)。圖10.4.10-1最大動剪切模量與平均固結應力的關系圖10.4.10-2最大動彈性模量與平均固結應力的關系10.4.11對應于每一個固結應力條件，根據(jù)測試分析結果確定的動剪切模量比、阻尼比與剪應變幅對數(shù)值之間的關系曲線，或動彈性模量比、阻尼比與軸應變幅對數(shù)值之間的關系曲線，應按本規(guī)范第9.4.4條規(guī)定繪制。11空心圓柱動扭剪測試11.1.1當土體所受動力作用符合下列情況之一時，宜采用空心2波浪作用，土體所受廣義剪應力大小恒定，主應力軸循環(huán)4其他存在主應力軸變化的動力作用時。11.2.2空心圓柱動扭剪測試的主機靜力加載系統(tǒng)和孔隙水壓力11.2.3空心圓柱動扭剪測試的主機動力加載系統(tǒng)，應具有施加給定數(shù)字信號波形的動荷載或動應變的功能。11.2.4土試樣幾何尺寸應符合下列公式的要求：r;——試樣內半徑(mm)。11.2.5測試設備的實測應變幅范圍應滿足工程動力分析的需要。11.2.6用于測試加載應力、土樣變形和孔隙水壓力等參數(shù)的動態(tài)傳感器，應滿足量程、頻響特性和精度等方面的技術要求。記錄儀應采用數(shù)字采集系統(tǒng)。11.3.1試樣的制備、安裝和飽和方法應符合本規(guī)范第9.3.1條的規(guī)定。11.3.2試樣制備，其含水量和干密度等指標宜與工程現(xiàn)場條件相類似。11.3.3飽和試樣在周圍壓力作用下的孔隙水壓力系數(shù)應符合本規(guī)范第9.3.3條的規(guī)定。11.3.4測試時應使試樣在周圍壓力作用下進行固結，試樣的固結應力條件應根據(jù)地基土的現(xiàn)場應力條件確定。試樣每小時的排水量不大于60mm3時，可繼續(xù)施加動應力或動應變。11.3.5對不同類型的動荷載作用進行測試時，施加動應力或動應變的波形和頻率，應與工程對象所承受的動力荷載相近。11.3.6對經受地震、波浪和交通等動力作用的工程土體進行測試時，應采用相應的豎向偏應力和扭矩加載波形。徑位移、扭轉角位移和孔隙水壓力等物理量，應按儀器的標定系數(shù)及試樣尺寸，由測試記錄值進行換算確定。11.4.2試樣軸向應力、環(huán)向應力、徑向應力和剪應力應按下列公式計算：og——試樣環(huán)向應力(kPa);o;——試樣徑向應力(kPa);t@——試樣剪應力(kPa);W——試樣軸力(N);p?——試樣外圍壓(kPa);p:——試樣內圍壓(kPa);T——試樣扭矩(N·m);ro——固結完成后試樣外徑(mm);ra——固結完成后試樣內徑(mm)。11.4.3試樣有效大主應力、試樣中主應力和試樣小主應力應按下列公式計算：o?——試樣有效中主應力(kPa);σ?——試樣有效小主應力(kPa);△u——試樣孔隙水壓力(kPa)。11.4.4試樣軸向應變、試樣環(huán)向應變、試樣徑向應變和試樣剪應變應按下列公式計算：eg——試樣環(huán)向應變；e;——試樣徑向應變；γm——試樣剪應變；d?——試樣軸向位移(mm);d。——試樣外徑位移(mm);d;——試樣內徑位移(mm);0——試樣扭轉角位移(rad);he?——固結完成后試樣高度(mm)。11.4.5試樣大主應變、試樣中主應變和試樣小主應變應按下列公式計算：e?——試樣中主應變；e?——試樣小主應變。11.4.6試樣的動彈性模量和試樣的動剪切模量，應分別根據(jù)記錄的軸向動應力-動應變滯回曲線和剪切動應力-動應變滯回曲線(圖9.4.2所示),按下列公式計算：附錄A地基動力特性測試方法表A地基動力特性測試方法測試方法模型基礎動力參數(shù)測試采用強迫振動或自由振動測試方法為置于天然地基、人工地基或樁基上的動力機器基礎的設計提供動力參數(shù)振動衰減測試振動波沿地面衰減為機器基礎、建筑物及構筑物基礎的振動和隔振設計提供地基動力參數(shù)地脈動測試周期在0.1s～1.0s、振為工程抗震和隔振設計提供場地的卓越周期和脈動幅值波速測試波法以及彎曲元法測試地基的波速確定地基的動彈性模量、動剪切模量和動泊松比；進行場地土的類型劃分和場地土層的地震反應分析；在地基勘察中，配合其他測試方法綜合評價場地土的工程性質循環(huán)荷載板測試在承壓板上反復加荷與卸荷測試為機器基礎設計提供地基彈性模量和地基抗壓剛度系數(shù)