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岩石波速的测量

岩石波速的测量
岩石波速的测量

实验一 岩石波速的测量

(一)实验目的:

室内岩石样品的测量是野外现场测定地质解释的基础。熟练使用声波仪,掌握波速测量的方法,学会正确识别纵波及横波。

(二)设备:

1.SYC-3型超声岩石参数测定仪或HF-D超声仪

2.超声探头一对(发射、接收各一个)

3.游标卡尺

4.耦合剂(凡士林或黄油、真空脂)

5.铝铂或聚碳酸脂(用于横波探头耦合)

6.标本测试架。

(三)原理及装置:

大多数岩石,都服从基于线性理论的虎克定律,即小的形变与所施加的载荷成正比。在岩石介质中,超声波的传播遵循弹性波动方程。从而可得到两部分,无旋波和等体积波即纵波(P波)和横波(S波)。超声波实质上就是质点振动在介质中传播的过程。如何产生振动,我们采用压电陶瓷,用声波仪产生高频电脉冲激发压电陶瓷片,使它产生机械波即振动,这振动经探头与样品间的耦合层后,在介质中传播,到达样品的另一端时,被

SYC—2发射机SYC—3声波仪或HF-D超声仪

接收探头 SYC—2接收机

图一 波速测量实验装置框图

接收探头接收,接收探头反之将此振动又转换为电脉冲信号送入声波仪中,这脉冲发射与接收间的时差由一高精度的时间测量装置测出,扣除波在探头于样品间的耦合层中的传播时间T0,即得到波在介质中的传播时间T,从而得到介质的波速。本实验的装置如上面图一所示。

(四)实验步骤:

1.选择合适的样品,将所要测量的岩石加工成园柱体,两端面加工光滑,且平行度小于3丝。

2.用游标卡尺精确测量标本的长度L。

3.选用合适的超声探头,为了满足无限空间的条件,所选择的超声波波长应小于岩石样品线度的十分之一;同时,若选择波长过小,以至可以与岩石中矿物颗粒的尺度相比较,则矿物颗粒的散射将突出,所以波长应同时比矿物颗粒的线度大五倍以上,即要考虑脉冲穿过岩石的距离应至少为平均粒径的十倍。

4.测量T0:

在探头上涂上一层耦合剂,然后将探头对合,按紧,这时在声波仪上即可看到发射波形,调整时标至波形的初动,这时的时间T0即为波在探头间的传播时间。

5.测量Tp:

将发射探头与接收探头分别置于样品的两端,如图二,在探头与样品之间涂上耦合剂,

图二 波速测量探头放置示意

然后压紧。调整声波仪的时标至波形的初动,即可在声波仪的时间窗内读出超声波的传播时间Tp。

6.测量Ts:

调整声波仪的频宽及衰减旋钮,使在示波器上能较好地辨认出横波,再将时标调至横波的起跳点上,即可在时间窗读出时间Ts。测量横波时也可将接收探头放置在样品的一侧,如图三(多用于方形样品),这样横波的信号可能要强一些,更便于识别,要注意这

F S

图三 横波测量示意

时波通过的距离已不是样品的长L,而是样品一端至接收探头的中心的距离L′了。当然若使用横波探头测量时,横波更易识别,这时要注意发射及接收探头上的标记,要相对齐方可。横波测量也要改变耦合剂的使用,可用铝铂,聚碳酸脂等。

震相识别可参考实验二。

(五)实验结果处理:

计算纵波波速,将测量纵波时读出的时间Tp减去探头间的走时T0,才是真正的波在样品中的传播时间T,再根据波速公式,即可计算样品中的纵波波速:

T=Tp﹣T0Vp=L/T

同理我们可以计算出横波波速Vs。

T=TS﹣T0VS=L/T

编 号 岩 性

样品尺寸

L (cm)

T0

(μs)

T P

(μs)

T S

(μs)

V p

(km/s)

V S

(km/s)

(六)思考题:

1.耦合的好坏对波速、振幅会有什么影响?

2.对探头压力的变化对波速、振幅会有什么影响? 3.波速的测量是否与样品的大小有关?

岩石抗压强度与地基承载力换算

岩石抗压强度与地基承载力换算 (桩基与扩大基础) 随着我国西部大开发的进程,我省高速公路也在日新月异的发展中,在我省高山丘岭的特殊环境下,桥梁工程在高速公路中也占据主要的领域。 在桥梁工程的建设施工中,桥梁基础是十分关键的部位,在设计和施工中都有相应的严格要求,在设计图纸中对地基承载力也有严格的控制,但有时施工中的特殊因数(比如:桩基孔深、涌水量大,试验人员无法到达孔底检测,试验仪器在孔底无法操作等),就对孔底的地基承载力无法进行相应的试验检测。 此时,就可以从开挖到设计嵌岩深度时开挖出来的岩石作单轴极限抗压强度试验,以换算地基承载力,从而得到相应的检测数据。 在作单轴极限抗压强度试验之前,必须把开挖出来的岩石切割成直径为7~10cm,高度与直径相同的立方体试件,再进行抗压强度试验,取其一组六个试件的平均值为该岩石单轴极限抗压强度的代表值(Ra)。 在已知岩石的单轴极限抗压强度后,还必须了解施工中的几个重要参数和设计图纸中的几个指标,然后进行换算:

[P]=(C1A+C2Uh)Ra 式中: [P]—单桩轴向受压容许承载力(KPa) Ra—天然湿度的岩石抗压强度值(KPa) h—为桩嵌岩深度(m),不包括风化层 U—桩嵌入基岩部分横截面周长(m) 对于钻孔桩和管柱按设计直径采用 A—桩底横截面面积(m2), 对于钻孔桩和管柱按设计直径采用 C1,C2根据清孔情况,岩石的破碎程度等因素而定的系数 在贵州省崇溪河至遵义的高速公路上K70+310段,是一座3×20米装配式预应力砼空心板桥,下部构造采用双墩柱,基础为直径1.2米桩基,桩基设计要求嵌岩深度不低于3米,地基承载力要求≥3.5MPa,在开挖终孔时嵌岩深度实测值为3.3米,岩石破碎程度一般,取其终孔时开挖出的岩石,切割成7×7×7(cm)试件6个,经过试验测得天然湿度下的抗压强度平均值为36.6MPa,对该桩基地基承载力换算为:

岩石基础强度计算

1.岩石基础的概念 岩石基础是将锚筋直接锚固于灌浆的岩石孔内,借助于岩石自身的抗拔、抗剪切能力,岩石与水泥砂浆间、水泥砂浆与锚筋间的粘结力来抵抗杆塔传递下来的荷载,以保证基础结构的稳定性的一种基础形式。它也被称为“原状土”式基础,其强度取决于岩石自身的抗拔、抗剪切强度,岩石与水泥砂浆间、水泥砂浆与锚筋间的粘结强度,钢筋的抗拉、抗剪切强度等。 2.岩石基础设计的控制条件 上拔稳定。 3.岩石基础的特点 充分利用岩石的整体性和坚固性,抗压能力强;岩孔较大开挖基坑小得多,节约材料,成本低廉,节约材料;岩孔开凿多用机械,节省劳动力。 二、岩石基础的分类方法 1.按岩石的坚固分类 按岩石坚固程度分类如表2-19所示。 质岩石;小于300kg/cm2(29.4MPa)者,称为软质岩石。 2.按岩石的风化程度分类 按岩石风化程度分类如表2-20所示。 三、岩石基础的基本类型 1.直锚式 用于覆盖层厚度小于0.3m、微风化硬质岩石;如图2-27所示。 2.承台式 适用于覆盖层厚度在0.8~1.5m、中等风化,硬度稍差的岩石;如图2-31所示。 3.嵌固式 又称岩固式,适用于质地较软的强风化岩石,但要求岩 石完整性好;如图2-28所 示。 4.自锚式

适用于微风化、硬质、完整性好的岩石;如图2-29所示。 5.拉线式 适用于岩质较硬、中等风化或弱风化岩石,作拉线基础;如图2-30。 各种形式的岩石基础中,除了拉线式外,随着基础承受的荷载的大小,又分为:单孔和多孔基础。 四、岩石基础强度的设计计算 1.岩石基础的五种破坏形式 对岩石而言,其承受下压力的能力远大于一般土壤(如软质岩石的 [P]≥100MPa),所以岩石基础一般不存在下压失稳的问题,抗倾覆也不成问题,岩石基础的控制条件是上拔稳定。岩石基础上拔稳定破坏一般有以下几种情况: ⑴锚筋被拉断。上拔力超过锚筋的允许拉应力; ⑵锚筋被拔出。锚筋与水泥砂浆间的粘结力不够; ⑶冰棒破坏。锚筋与水泥砂浆块一起从岩孔中拔出,水泥砂浆块与岩石间的粘结力不够; ⑷岩石整体性破坏。以岩孔为中心同心圆状裂隙向四周辐射,岩石基础垂直变形超过10mm; ⑸岩体被抬起(基础位于孤岩)。 ⑴、⑵、⑶种破坏可通过提高钢筋抗拉强度、钢筋与水泥砂浆间、水泥砂浆与岩孔壁间粘结力以满足设计要求,而第四种破坏则受岩石强度和岩石的完整程度的控制,因此确定岩体自身抗拔力是岩石基础设计的关键。 2.岩石基础上拔稳定计算 ⑴锚筋的抗拉强度计算 钢筋与底脚螺栓合称锚筋。前已述及,钢筋的抗拉强度取其屈服点强度(Kg/mm2或N/mm2)。锚筋抗拉强度校核计算公式: ⑵锚筋与砂浆的粘结力应满足下式: 与水泥砂浆的标号、锚筋的表面等因素有关,在相同的水泥砂浆一般有 螺 纹: 光面 =1.38:1 一般地,对200号的水泥砂浆,取=20 Kg/mm2;对300号的水泥砂浆, 取=30 Kg/mm2。在实际的工程中通常在锚筋的下部焊接如:圆盘、帮带、鱼尾

隧道岩石声波波速测试

附件 一、项目来源 受某院委托,我院承担安包隧道项目工程地质钻孔声波波速测试工作。二、任务与目的 岩石声波波速测试,用于划分岩体风化壳及其强度评价、深部地层软弱结构面、破碎带埋深及岩溶发育特征的勘查,计算钻孔岩石完整性系数,判别钻孔岩层的完整性。 三、波速测试工作情况 我院于2016年11月18日进场开展测试工作共完成了3个钻孔的波速测试工作,共完成310.25m的波速测试,具体工作量统计见表1.3.1所示。 四、声波波速测试原理与方法技术 声波检测技术中有三个声学参量,即声速、声波波幅及频率,可对介质的物性做出评价。各声学参量简述如下: ①声速与弹性力学参数的关系:当测取岩体的纵波及横波声速Vp与Vs,并已知岩体密度ρ的情况下,便可以获取岩体的动弹性模量E、剪切模量G和泊松比б,从而做出对岩体的动力学特征做出评价。 ②声速岩体完整性指数:可用纵波评价岩体的质量,可用岩石样本的纵波波速Vpr与岩石的纵波平均声速Vpo测算出岩体的完整性指数Kv。由完整性指数,可对岩体的工程力学性质进行分类。 ③声速与岩体的裂隙:当波动的前方有裂隙存在时,在裂隙尖端所产生的新的点振源浆可绕过裂隙继续传播,形成波的“绕射”。绕射的过程声线“拉”长,声时加长,使视声波降低,故声波不仅可对岩体的风化程度加以划分,对岩体中存在的裂隙有着极为敏感的反应。

④声波与岩体结构的关系:声波在整体块状结构中得传播速度最快,在层状结构、碎裂状结构、散体结构中,由于裂隙发 育程度不同,声波在这种非均质介质中传播, 将会在不同的波阻抗界面产生波的折射、反射、 波形转换等,使波速拉长,从而使声波随结构 的复杂而降低。 由测试对象及测试目的的不同,声波测试 有多种方法,具体有投透射法、折射法、反射 法等。其中折射法—单孔一发双收声测井法主 要用于岩体风化壳划分及强度评价、深部地层 软弱结构面、破碎带埋深及发育特征的勘查。 根据本项目特点,采取单孔一发双收声测井进 行检测。工作方法如右图所示: 五、声波波速测试岩土划分依据 计算岩体的完整性系数Kv: Kv=(Vpr①∕Vpo②)2 ①Vpr-在钻孔岩体各个岩性分段中测得的纵波波速平均值; ②Vpo-选用本场地各钻孔各岩性分段的新鲜岩样纵波波速。 选取岩芯样时根据现场编录人员对钻孔岩性分段,在各个岩性分段中各取一组完整新鲜芯样并测量芯样纵波波速取所测的代表性岩样的纵波波速为该分段的纵波波速特征值。通过计算岩体的完整性系数Kv,比对岩体完整性分类标准表,可以划分岩体结构类型。岩体完整性分类标准表如下所示: 岩体完整性分类标准表附表2.2.3 、声波波速测试成果与评价 根据以往工作经验,新鲜未风化岩块波速为4500 m/s左右,微风化波速约为3000~4500m/s左右;中等风化波速约为2000~3000m/s左右;强风化波速约

岩土工程勘察中波速测试探讨

岩土工程勘察中波速测试探讨 在岩土工程勘察中,需对场地类型土及砂土液化性进行判别本文结合工程实例,通过波速测试,对场地类型土及砂土液化性进进一步说明波速测试是工程地质勘察中一种快速、经济、有效的原位测试方法。 标签:波速测试岩土工程勘察 0引言 一般情况下,不同岩土层的弹性特征存在差异,可通过弹性波速等参数反映出来,钻孔剪切波速测试就是利用这差异,通过测定不同岩土层的剪切波(s波)、压缩波(P波)的传播速度,计算动力参数、场地草越周期,评价场地地震效应,确定场地类别,并据此判定岩土层的工程性质,为工程设计提供依据。 本文对场地的波速试验进行了压缩波与剪切波波速测试,根据波速测试结果,计算土层的等效剪切波速计算地基上的动弹性模量、动剪切模量、动泊松比,计算场地草越周期等,为波速试验在岩上工程勘察的推广应用积累经验。 1波速基本原理及工作方法 1.1基本原理 波速(瑞雷波速)和反射波法、折射波法基本一样,他们都是利用弹性波场特征来进行勘探,但是波速波场特征和体波之间有很大的区别。在相同的介质中,波速最慢,横波次之,纵波波速是最快的。拉夫波在层状介质中,是由P波与SH波(水平方向S波)干涉而形成的,而瑞利波是由P波与SV波(垂直方向S波)干涉而形成,而且R波的能量主要在介质自由表面附近集中着,其能量的衰减与r-1/2成正比,因此比体波(P、S波∝r-1)的衰减要慢得多。介质的质点运动轨迹在传播过程中,呈现-椭圆的极化,长轴和地面呈现垂直的状态,旋转方向为逆时针方向,在传播的过程中以波前面约为一个高度为λR(R波长)的圆柱体向外扩散。波速勘探在测点上逐点进行观测,通过按照测网的布置,每一个测点根据勘探深度和地质任务的要求,利用频散曲线的速度进行计算、分层有关参数等,测得一条频散曲线,从而达到岩土工程勘察的目的。 1.2基本工作方法 在外业工作正式开展之前,首先把排列试验工作在测区平坦地带上展开,进行现场干扰波调查,对地层的各种地震波列信号特征进行识别,确定测试方法的参数及观测系统。在实测工作中,一般在勘探点的两侧埋置对称的检波器,应在同一条直线上布置检波器和震源点,并在排列两侧激振。 2波速测试在岩土工程中的应用

岩石抗压强度与地基承载力换算

岩石抗压强度与地基承 载力换算 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

岩石抗压强度与地基承载力换算 (桩基与扩大基础) 随着我国西部大开发的进程,我省高速公路也在日新月异的发展中,在我省高山丘岭的特殊环境下,桥梁工程在高速公路中也占据主要的领域。 在桥梁工程的建设施工中,桥梁基础是十分关键的部位,在设计和施工中都有相应的严格要求,在设计图纸中对地基承载力也有严格的控制,但有时施工中的特殊因数(比如:桩基孔深、涌水量大,试验人员无法到达孔底检测,试验仪器在孔底无法操作等),就对孔底的地基承载力无法进行相应的试验检测。 此时,就可以从开挖到设计嵌岩深度时开挖出来的岩石作单轴极限抗压强度试验,以换算地基承载力,从而得到相应的检测数据。 在作单轴极限抗压强度试验之前,必须把开挖出来的岩石切割成直径为7~10cm,高度与直径相同的立方体试件,再进行抗压强度试验,取其一组六个试件的平均值为该岩石单轴极限抗压强度的代表值(Ra)。 在已知岩石的单轴极限抗压强度后,还必须了解施工中的几个重要参数和设计图纸中的几个指标,然后进行换算: [P]=(C1A+C2Uh)Ra 式中: [P]—单桩轴向受压容许承载力(KPa) Ra—天然湿度的岩石抗压强度值(KPa) h—为桩嵌岩深度(m),不包括风化层

U—桩嵌入基岩部分横截面周长(m) 对于钻孔桩和管柱按设计直径采用 A—桩底横截面面积(m2), 对于钻孔桩和管柱按设计直径采用 C1,C2根据清孔情况,岩石的破碎程度等因素而定的系数 在贵州省崇溪河至遵义的高速公路上K70+310段,是一座3×20米装配式预应力砼空心板桥,下部构造采用双墩柱,基础为直径米桩基,桩基设计要求嵌岩深度不低于3米,地基承载力要求≥,在开挖终孔时嵌岩深度实测值为米,岩石破碎程度一般,取其终孔时开挖出的岩石,切割成7×7×7(cm)试件6个,经过试验测得天然湿度下的抗压强度平均值为,对该桩基地基承载力换算为: [P]=(C1A+C2Uh)Ra =(×+××) ×36600 =38911(KPa) =(MPa) 经换算该孔桩桩基地基承载力为,大于设计值。 桥台设计为重力式U型桥台,基础为扩大基础,地基承载力要求≥,对于扩大基础地基承载力的换算,也要开挖至设计标高取其具代表性岩石做抗压强度试验,并且还要计算出相关的参数:

岩石地基基础设计要求

岩石地基基础设计要求 岩石地基基础设计要求 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011中第6.5节规定 6.5.1岩石地基基础设计应符合下列规定: 1、置于完整、较完整、较破碎岩体上的建筑物可仅进行地基承载力计算; 2、地基基础设计等级为甲、乙级的建筑物,同一建筑物的地基存在坚硬程度不同,两种或多种岩体变形模量差异达2倍及2倍以上,应进行地基变形验算; 3、地基主要受力层深度内存在软弱下卧岩层时,应考虑软弱下卧岩层的影响进行地基稳定性验算; 4、桩孔、基底和基坑边坡开挖应控制爆破,到达持力层后,对软岩、极软岩表面应及时封闭保护; 5、当基岩面起伏较大,且都使用岩石地基时,同一建筑物可以使用多种基础形式; 6、当基础附近有临空面时,应验算向临空面倾覆和滑移稳定性。存在不稳定的临空面时,应将基础埋深加大至下伏稳定基岩;亦可在基础底部设置锚杆,锚杆应进入下伏稳定岩体,并满足抗倾覆和抗滑移要求。同一基础的地基可以放阶处理,但应满足抗倾覆和抗滑移要求;

7、对于节理、裂隙发育及破碎程度较高的不稳定岩体,可采用注浆加固和清爆填塞等措施。 6.5.2对遇水易软化和膨胀、易崩解的岩石,应采取保护措施减少其对岩体承载力的影响。 在岩石地基,特别是在层状岩石中,平面和垂向持力层范围内软、硬岩相间出现很常见。在平面上软硬岩石相间分布或在垂向上硬岩有一定厚度、软岩有一定埋深的情况下,为安全合理的使用地基,就有必要通过验算地基的承载力和变形来确定如何对地基进行使用。岩石一般可视为不可压缩地基,上部荷载通过基础传递到岩石地基上时,基底应力以直接传递为主,应力呈柱形分布,当荷载不断增加使岩石裂缝被压密产生微弱沉降而卸荷时,部分荷载将转移到冲切锥范围以外扩散,基底压力呈钟形分布。验算岩石下卧层强度时,其基底压力扩散角可按30°~40°考虑。由于岩石地基刚度大,在岩性均匀的情况下可不考虑不均匀沉降的影响,故同一建筑物中允许使用多种基础形式,如桩基与独立基础并用,条形基础、独立基础与桩基础并用等。基岩面起伏剧烈,高差较大并形成临空面是岩石地基的常见情况,为确保建筑物的安全,应重视临空面对地基稳定性的影响。

波速表

中欧科技大厦 波速测试报告 勘察编号:KC11-026 工程名称:中欧科技大厦 工程地点:华庄观山路 测试日期:2010年4月21日 无锡市勘察设计研究院有限公司 二○一一年四月二十五日 责任表审核: 校对: 报告编制: 波速测试:

中欧科技大厦 场地土层波速测试报告 无锡市勘察设计研究院有限公司对中欧科技大厦所在场地进行了土层剪切波速的原位测试。野外测试工作于2011年4月21日完成, 共测试了3只钻孔,孔号分别为17、26和33。 本报告将提供各钻孔的土层剪切波速υs的实测值。利用土层波速的实测值,按《建筑抗震设计规范》〔GB50011-2010〕的有关规定,对场地类别做出评价。 一、测试方法 本次土层横波波速测试采用单孔检层法,即利用地面激振,在钻孔中接收到直达波信号的测试方法。测试横波波速时,在离钻孔1.5米左右处放置一块木板作为激振板,板上压500千克左右的重物,使其紧贴地面。用大木锤水平敲击该木板一端,使木板与地面之间产生水平剪切力,激起土层剪切振动,产生的SH 波将在土层中向下传播。接收剪切波的方法是在钻孔中放入一个充气贴壁式波速探头,该探头内装三分向检波器,外包橡皮充气囊。使波速探头紧贴孔壁,让探头中的检波器能接受到地面传来的震动。检波器接收到的剪切波信号经放大器放大,并由记录器记录所得到的波形,经分析整理和计算得到土层剪切波速。 二、使用仪器 土层横波波速测试使用的仪器为浙江工业大学生产的三分向充气贴壁式波速探头和武汉岩海公司生产的RS-K1616工程动测仪。 三、测试结果 每个钻孔均自地面1米深处开始, 每隔1米测试横波波速υs一次。记录到的波形经分析、整理和计算后,得到各测点的剪切波波速。测试结果见后附有关图表。 四、场地类别的评定 根据现场波速试验数据计算场地地面下20m范围内各土层的剪切波速平均值如下: 按照《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中的规定,场地土的类型根据土层剪切波速划分。取地面下20m且不深于场地覆盖层厚度范围内各土层剪切波速, 计算土层的平均剪切波速υse及场地土评价如下。 由各钻孔实测的剪切波速250m/s≥υsm>150m/s,可知该场地土的类型为中软场地土,本场地覆盖层厚度大于50米,场地类别属Ⅲ类场地,设计特征周期值为0.45s。

东胜云计算波速测试报告

我公司对鄂尔多斯云计算园区二期道路工程地基进行了剪切波速测试工作。该工作对场地中的钻孔采用单孔法,并且由孔底逐点向孔口测试,本次野外测试取得了较完整的测试数据。报告从弹性波原理、测试仪器与工作方法、波速计算方法与计算结果、结束语等四个方面分别进行阐述。 一、弹性波的基本原理 根据弹性理论可知,地震波传播速度依赖于介质的弹性系数和密度,地震波在介质传播速度与介质的弹性系数有以下关系; ()()()R R R E V P 2111-+-=ρ …………………………………① V s =()ρρ/12/G R E =+ …………………………………② 式中:V P 、V S 、E 、G 、R 、ρ分别为纵、横波速度杨氏模量,剪切弹性模量,泊松比及密度。 由①、②式可推得如下公式: ()() 2 2 34S P V V K -=ρ ………………………………③ E=2ρV 2s (3V 2P -4V 2S )/2(V 2P -V 2S ) ………………………④ 2 S V G ρ= …………………………………⑤ ( )()2 2 2 222S P S P V V V V R --=ρ …………………………………⑥ 式中:K 为体积弹性模量。 由①—⑥式看出,只要测出岩土的纵、横波波速V P 、V S 及密度ρ就可以确定岩土的弹性系数。进而就能够较完整地描述岩

土的弹性性质,这就是开展波速测试的理论依据。 二、测试仪器与工作原理 我们在现场测试使用了武汉工程力学研究所研制生产的RSM24FD 浮点式工程动测仪与国家地震局哈尔滨工程力学研究所生产的井下三分量检波器,二者连结配套使用。以信号自动采集的形式,将剪切波到达时曲线记录存储在计算机内。 这次在现场测定波速的方法是检层法,即在地面激震剪切波,在钻孔中接收记录剪切波的方法。 三、波速计算方法与测试结果 在这次波速测定资料处理时,计算波速须用如下公式:即 V s =H i /(T i COS αi -T i-1COS αi-1)……………………………⑦ 式中:H i 是检波器置于孔中第i 个测点时它与第i —1测点之间的距离,Ti 是检波器置于钻孔中第i 个测点时波的旅行时;Cos αi 是检波器置于钻孔中第i 个测点时,它与激震点连线与铅直方向的夹角的余弦。土的等效剪切波速按下列公式计算。 V se =d 0/t ()∑==n i si v di t 1 式中: V se ——土层等效剪切波速(m/s )

声速测量实验报告

声速测量实验报告 只有通过实验才能知道结果,那么,下面是给大家整理收集的声速测量实验报告,供大家阅读参考。 声速测量实验报告1 实验目的:测量声音在空气中的传播速度。 实验器材:温度计、卷尺、秒表。 实验地点:平遥县状元桥东。 实验人员:爱物学理小组 实验分工:张x——测量时间 张x——发声 贾x——测温 实验过程: 1 测量一段开阔地长; 2 测量人在两端准备; 3 计时员挥手致意,发声人准备发声; 4 发生人向上举手,同时发声,计时员计时(看到举手始,听到声音止) 5 多测几次,记录数据。 实验结果: 时间17∶30 温度21℃ 发声时间0.26rime;

发声距离93m 实验结论:在21℃空气中,声音传播速度为357.69m/s. 实验反思:有一定误差,卡表不够准确。 声速测量实验报告2 一实验目的: (1)加深对驻波及振动合成等理论知识的理解, (2)掌握用驻波法、相位法测定超声波在媒介中的传播速度, (3)了解压电换能器的工作原理,进一步熟悉示波器的使用方法提高运用示波器观测物理参数的综合运用能力。 二实验仪器: 双踪示波器一台,信号发生器一台,测试仪一台,同轴电缆若干。 三实验原理 声波是一种在弹性媒质中传播的纵波。对超声波(频率超过2×10Hz的声波)传播速度的测量在国防工业、工业生产、军事科学与医疗卫生各领域都具有重大的现实意义。实验室常用驻波法和相位法进行测量。 (一)驻波法测量声速基本原理 如图所示为两列同频率、同振幅、振动方向平行且相向传波的机械波在媒介中形成的驻波波形,其波腹间距与波节间距均为半个波长。通过对波腹(节)间距X的测量便可实现对波长ambda;的间接测量,结合对驻波谐振频率f的测量便可间接求算声波的传播速度v。 v = ambda; × f ambda;=2X v = 2X × f

铁路特大桥钻孔波速测试报告

太原至焦作城际铁路(武乡站至省界) (定测) 朱家川村跨长邯高速特大桥 (15-ZD-3819孔) 剪切波速测试 物探成果报告 铁三院物探所 二○一五年十一月

太原至焦作城际铁路(武乡站至省界) (定测) 朱家川村跨长邯高速特大桥 (15-ZD-3819孔) 剪切波速测试 物探成果报告 编写: 复核: 专业审核: 专业审定: 铁三院物探所 二○一五年十一月

目录 一、概况 (1) 二、测试工作技术依据 (1) 三、测试方法及仪器设备 (1) 四、资料的整理与分析 (1) 五、结论 (2) 附: 剪切波传播垂直时间计算表 垂直时距曲线图 铁路工程场地类别及场地土类型划分表

一、概况 依据三设计经〔2015〕82号关于下达《太原至焦作城际铁路(武乡站至省界)定测任务书》的通知和地质专业的要求,铁三院物探所承担了该项目朱家川村跨长邯高速特大桥的剪切波速测试工作。该项工作委托河北水文工程地质勘察院完成。钻孔里程DK195+596.17左4.2m ,钻孔编号15-ZD-3819,钻孔终孔深度为60.5m ,物探测试深度为57m 。本次测试点距1.0m ,测试时间为2015年11月17日。 二、测试工作技术依据 本次剪切波测试主要技术依据为:中华人民共和国国家行业标准《铁路工程抗震设计规范》GB 50111-2006。 三、测试方法及仪器设备 本次剪切波测试采用单孔检层法,震源采用叩板法,左右两端激发,孔中用三分量检波器接收, 震源距孔口垂直距离为1.9m ,使用RS-1616K (S )基桩动测仪及三分量检波器。 四、资料的整理与分析 根据剪切波测试记录,通过波形对比读取各测点同一相位正反相波形的极值时间,求其算术平均值,并对其进行垂直校正,绘制出垂直时距曲线图(见附图1),然后计算出各波速地层的剪切波速度,据此进行场地类别及场地土类型的划分(见附表1)。 依据中华人民共和国国家行业标准《铁路工程抗震设计规范》 等效剪切波速V se 值按下式计算: ∑ ==n i si i se V h V H 1 / 式中: V se —计算深度内的土层等效剪切波速(m/s );

声波岩石参数测定仪

仪器一 声波岩石参数测定仪 随着超声探测技术的发展,相应的研制出了各种探测仪器,应用于岩体(岩石)超声探测的仪器和设备,它是以岩石力学特性为基础,研究声波或超声波在岩体(岩石)的传播规律,借以了解岩体(岩石)的动弹力学状态及其结构特征。目前国内外的探测仪器种类甚多,性能也各不相同,但它们的基本原理都大同小异。大体上具有发射、接收和记录(显示)三个系统,以及“电声”转换及“声电”转换系统。其工作的基本方法也不外乎如图一所示。 1. 发射换能器 2. 接收换能器 图一 仪器测量工作原理方框图 SYC~3型声波岩石参数测定仪 (一)构造原理: 仪器的发射、接收两大部分,由多谐振荡器进行同步控制工作。每个振动周期有一触发信号输出,它同时控制“发射延时”和“扫描延时”工作。“发射延时”将触发信号延时一段时间后输出给发射系统,让发射机工作,同时让计数器开始计数。“扫描延时”将锯齿波扫描经过适当的延时,以便接收放大的波形能呈现在示波管屏幕上。这个尖脉冲信号同时加到计数器,做计数器的关门信号,以便读到某一波形的到达时间t。发射系统:其电路原理框图如图二所示。其发射脉冲幅度分两挡,连续可调,最低幅值80V,最高可达1000V,脉冲宽度为0.2~5微秒。当接收系统的同步信号到来后,“单稳”输出一宽度可调的矩形脉冲,其经放大后,加在换能器的晶体上,引起压电晶体的机械振动。 图二 电路原理方框图

SYC~3型声波岩石参数测定仪,主要为室内模拟及岩样试验使用,用于研究岩样的结构分析、应力状态、弹性参数、岩样的物理性质以及工程地质、地震模拟实验等问题,也可做短距离的现场测试。其具有手动、自动测时,手动取样测幅和离散连续自动测幅等多种功能,同时具有8421码正逻辑数据输出,连接打印机或接口与计算机连接进行采样分 图三 声波仪测时方框图 晶振10Mc的频率经分频器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ输出φ1、φ2、φ3并同时输出为1ms或8ms。其为该机同步周期。φ1直接控制发射输出、10倍时间扩展器及记数显示、复零电路。分频Ⅱ受控制脉冲②控制使φ2相对于φ1延时,延时时间大小由仪器面板上“左移,右移”“移位,复零”等开关控制,延时以后的φ2控制扫延电路,使波形出现在示波器屏幕上适当的位置,以便于观察和测量。同样可使φ3相对于φ2延时,延时的大小亦由“左移,右移”“移位,复零”等开关控制,φ3(同φ1)控制10倍时间扩展器,产生时间T1、T2和T3,在误差范围内使T2恒等于10倍T1,即T2≌10 T1,调节面板上的多圈电位器,可改变T1和T2的宽度,但始终使T2≌10 T1,计数的尾数分别用T1或T2作钟控脉冲,可以使常规测试0.1μs 最小时间的方法提高到 0.01μs ,最小时间提高一个数量级。 扫描电路输出锯齿波电压到水平放大至示波管,扫描结束时还输出信号控制电子开关,使被接收的多路信号显示在扫描线上。 自动测时时接收信号经放大后再进行全波整流,使接收波的正起跳或负起跳均能使门限电路开始翻转,不至丢失波形。经整流的接收波输至门限、闭锁电路,该电路输出自动

用声波速度预测岩石单轴抗压强度的试验研究.

文章编号 1000-2643(1999 02-0013-03 用声波速度预测岩石单轴抗压 强度的试验研究 Ξ 燕静 1, 李祖奎 1, 李春城 1, 赵秀菊 1, 翟应虎 2, 王克雄 2 (1. 胜利石油管理局钻井工艺研究院 , 山东东营 257017; 2. 石油大学 (北京 摘要声波速度是一项较好反映地层岩石综合物理性质的声学指标 , 被广泛应用于石油勘探开发工程的各个专业技术领域。在扼要叙述室内测定岩石声波速度、单轴抗压强度试验方法的基础上 , 重点介绍了利用回归分析方法 , 研究声波速度与岩石单轴抗压强度相关关系、定性定量结论。在综合分析研究的基础上 , 单轴抗压强度的数学模型及其预测剖面。 , 的应用前景。 主题词 ; 中图分类号 TE21文献标识码 A 引言 声波是物质运动的一种形式 , 它由物质的机械运动而产生 , 通过质点间的相互作用将振动由近及远地传播。对于声波测井发射的声波来说 , 井下岩石可以认为是弹性介质 , 在声振动作用下能产生弹性形变 , 所以岩石既能传播质点运动方向与传播方向平行的纵波 , 又能传播质点运动方向与传播方向垂直的横波。国外的一些研究已经表明 , 声波在岩石中的传播速度与岩石的硬度、抗压强度存在着较好的相关关系 [1,2]。另外从测井资料分析中也可以看出 , 声波速度与地层的岩性、岩石结构、埋深和地质年代也有密切的关系。因而声波在岩石中的传播速度是一种较好反映岩石综合物理性质的有价资料。 岩石单轴抗压强度作为材料的一种力学特性 , 反映了岩石受外力作用被破坏的主要指标 , 成为石油钻井工程中钻头设计、选型的基础数据。如何将反映岩石综

场地土剪切波速测试报告

附件3:场地土剪切波速测试报告 报告编号:从1 工程名称:中铁五局(集团)有限公司科研培训中心 工程地点:广州市南沙区工业五路5号 主要检测人: 报告编写人: 报告审核人: 试验日期:2012年8月26日~2012年8月28日 中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司试验室 二○一二年九月 目录 1、前言 2、测试原理及仪器设备 3、野外测试方法 4、资料整理 5、测试成果

1、前言 我公司于2012年8月26日~2012年8月28日对拟建中铁五局(集团)有限公司科研培训中心场地进行了剪切波速测试。 执行标准: 《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版); 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010); 《地基动力特性测试规范》(GB/T50269-97)。 本次测试共完成波速测试孔2个,钻孔编号ZK16、ZK17号。 2、测试原理及仪器设备 测试原理 通过人工激发产生的剪切波,穿过被测土层,被传感器接收转换成电讯号,输入仪器放大并记录下来。由激发点和接收点的相对位置,可知波的传播距离,由激发时间和波到接收点的初至时间,可知波的传播时间,因而便可计算出剪切波在被测土层中的传播速度。 仪器设备 采用武汉岩海公司生产的RS—1616J桩基动测仪及日本OYO公司生产的井中三分量检波器, 该仪器采用专门设计的电脑与大屏幕液晶显示器;通过键盘和液晶显示器进行人机对话,菜单式提示操作,可在强干扰环境中提取有用信息,准确测试波的传播时间。采用地面激发井中接收,测量点距1-3m ;工作中先将探头放入井底,然后自下而上逐点激振采样。对每个接收点均进行正反向水平激发并记录各激振波形。采样间隔100~400μs,记录长度100~400ms。 3、野外测试方法 采用单孔检层法:将激振板置于孔口附近地面,并使其中点与孔口的连线垂直于激振板,板上加压400公斤以上重物。用激振锤横向敲击激振板两端,产生剪切波向地下传播。将三分量检波器置于孔中不同深度处,接收剪切波输入仪器记录。由此测得剪切波到达不同地层的初至时间。方法原理见插图1示意。激震点距孔口距离为~1.6m。采用地面激发井中接收,测量点距1-3m ;

岩石声波波速测试实验

实验三岩石声波波速测试实验 一、实验目的 熟悉掌握仪器操作,掌握声波岩石波速测试方法步骤,建立不同材料介质密度对波速影响程度的概念。 二、实验原理 声波测试理论基础建立在固体介质中弹性波的传播理论。该方法就是利用一种声源讯号发射器(发射系统),向压电材料制成的发射换能器发射一电脉冲。激励晶片振动,发射出声波在测试材料中传播,后经接收器接收,把声能转换成微弱的电信号送至接收系统,经信号放大后在屏幕上显示出波形,从波形上读出波幅和初至时间(t),由已知的测试材料距离(L),便可计算出超声波在测试材料中传播的纵波波速(Vp),即Vp=L/t。 图3-1岩石声波波速测试示意图 三、主要仪器设备 1.HS-YS4A岩石声波参数测定仪,见图3-2 2.游标卡尺 图3-2HS-YS4A主机 四、实验操作 1、启动仪器

打开仪器的电源开关,首先进入WINDOWS 系统,然后启动仪器控制软件。点击工具栏图标“”,在未接换能器的情况下出现 4 道低噪声信号,说明仪器工作正常。然后按图23-3接上换能器。 图3-3 换能器与主机连接 2、校正声波系统的零声时值T0:将两换能器端面紧密接触,点击工具栏图标“”,执行一次采集,移动游标,读取T0值。 3、用游标卡尺量取岩石试件长度(高度),然后用耦合剂在岩石试件的两个端面轻涂一层,再将发射换能器和接收换能器与试件端面贴紧。 4、调出控制面板,点击工具栏“置参”,输入换能器对T0零值和试件长度(单位:m)(见图23-4),然后设置仪器的滤波参数、采集通道、采样间隔、频带宽度、通道衰减倍数等工作参数(见图23-5),红色为选中的参数。 图3-4 T0和试件参数输入图3-5 仪器工作参数设定 5、执行采集:点击工具栏图标“”进行一次采集,通过观察采集波形幅值等情况,决定是否调整采集参数,调整采集参数后,需重新进行采集一次。然后移动光标读取初至波的声时(见图23-6)。再点击一下V P或V S,自动计算出纵波或横波速度。横波速度V S测试需用横波换能器。

波速报告

山东莒南生物热电综合利用项目 波速测试报告 山东地矿开元勘察施工总公司 二○一六年五月

山东莒南生物热电综合利用项目 波速测试报告 批准: 审定: 审核: 项目负责: 报告提交单位:山东地矿开元勘察施工总公司 报告提交日期:2016年5月

正文目录 第一章工程概况 第二章资料处理与解释 第三章结论 附表、附图目录 附表1-1:33号孔单孔波速测试原始数据表附表1-2:39号孔单孔波速测试原始数据表

第一章工程概况 山东莒南生物热电综合利用项目拟建场地,根据工程勘察任务要求,需要对该工程的部分勘察钻孔进行波速测试,我公司于2016年5月6日,对该场地的2个钻孔进行了波速测试。 该场地波速测试采用单孔法进行测试。内业资料处理、解释、报告编写等工作至2016年5月9日完成。 本工程执行标准: 1、《地基动力特性测试规范》(GB/T 506269-97) 2、《浅层地震勘察技术规范》(DZ/T 0170-1997) 3、《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010) 4、《场地微振动测量技术规程》(CECS74-95) 一、工作原理及使用仪器设备 1、波速测试 波速测试是在地表采用脉冲源激震,从而产生直达波(纵波Vp、剪切波Vs)、折射波(Vp、Vs)、反射波(Vp、Vs)、及转换波等扰动,它们在岩土介质中传播的特征和速度各不相同。直达Vp波传播速度最快,直达Vs波次之。根据它们传播速度的差异,通过在井中安置的三分量检波器,接收它们到达的时间、波形等特征,再根据传播旅程和直达波(Vp、Vs)初至时间计算出Vp、Vs波在地下介质中的传播速度。一般剪切波Vs 更能代表岩土的物理性质,在岩土工程中有广泛应用。 本次测试使用仪器为骄鹏公司产Miniseis24型综合工程探测仪和BGJ-28A型井中三分量检波器。

波速报告

南水北调东干渠工程土层剪切波速度测试报告 https://www.doczj.com/doc/9a576513.html,/p-67118181978.html 技术负责人: 测试人员: 报告编写: 审核: 北京地大地质科技公司 2011年8月20日

一、前言 受委托,北京地大地质科技公司于2010年9月至2011年9月对北京市南水北调配套工程东干渠工程场地进行单孔波速法测试。该场地位于北京市东五环东侧,根据场地条件及《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)等有关规定,本场地共完成25个钻孔剪切波速测试工作。测试的目的是对拟建建筑场地土的类型及建筑场地类别进行划分,以确定建筑抗震有利、不利和危险地段。 二、检测原理及仪器 1、土层剪切波波速检测简介 测试方法选用单孔法,利用已经钻好的钻孔,将起振板置于井口1至米处,并使其中点与井口的连线垂直于起振板,同时在其上加压整体性较好的重物,然后锤击起振板产生剪切波速,并通过置于井内的三分量拾振器将土的振动历程输入仪器,经电脑分析,获得各测点剪切波到时,经计算得到各土层的检测波速。图一为剪切波速测试示意图。 图1 单孔波速测试示意图

在场区对甲方指定的勘察钻孔采用单孔检测法在孔中进行土层剪切波速测试,按规范要求,每一土层都有一个测点,当某一土层厚度较大时,每1米测一个点,在一个测试深度上重复测试多次,确保数据的可靠性。根据测试数据绘制场地土层剪切波速曲线图,计算地面以下20米内土层等效平均剪切波速值,进而确定建筑的场地类别。 2、测试仪器 现场数据采集使用建设部综合勘察研究院长沙白云仪器开发有限公司生产的CE-9201岩土工程质量检测仪器,采集的数据是由井中的三分量传感器,通过仪器记录三道波形,经与电脑通讯,将仪器的数据传输到电脑中,处理后得到各土层的剪切波速值。 三、检测依据 划分场地土类型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》(GB 50011-2010)中的有关规定进行。 1、土的类型划分:按土层的剪切波速度分为 2、建筑场地类别划分标准 根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度按下表划分为四类。

岩石抗压强度与地基承载力换算

创作编号: GB8878185555334563BT9125XW 创作者:凤呜大王* 岩石抗压强度与地基承载力换算 (桩基与扩大基础) 随着我国西部大开发的进程,我省高速公路也在日新月异的发展中,在我省高山丘岭的特殊环境下,桥梁工程在高速公路中也占据主要的领域。 在桥梁工程的建设施工中,桥梁基础是十分关键的部位,在设计和施工中都有相应的严格要求,在设计图纸中对地基承载力也有严格的控制,但有时施工中的特殊因数(比如:桩基孔深、涌水量大,试验人员无法到达孔底检测,试验仪器在孔底无法操作等),就对孔底的地基承载力无法进行相应的试验检测。 此时,就可以从开挖到设计嵌岩深度时开挖出来的岩石作单轴极限抗压强度试验,以换算地基承载力,从而得到相应的检测数据。 在作单轴极限抗压强度试验之前,必须把开挖出来的岩石切割成直径为7~10cm,高度与直径相同的立方体试件,再进行抗

压强度试验,取其一组六个试件的平均值为该岩石单轴极限抗压强度的代表值(Ra)。 在已知岩石的单轴极限抗压强度后,还必须了解施工中的几个重要参数和设计图纸中的几个指标,然后进行换算: [P]=(C1A+C2Uh)Ra 式中: [P]—单桩轴向受压容许承载力(KPa) Ra—天然湿度的岩石抗压强度值(KPa) h—为桩嵌岩深度(m),不包括风化层 U—桩嵌入基岩部分横截面周长(m) 对于钻孔桩和管柱按设计直径采用 A—桩底横截面面积(m2), 对于钻孔桩和管柱按设计直径采用C1,C2根据清孔情况,岩石的破碎程度等因素而定的系数 在贵州省崇溪河至遵义的高速公路上K70+310段,是一座3

×20米装配式预应力砼空心板桥,下部构造采用双墩柱,基础为直径1.2米桩基,桩基设计要求嵌岩深度不低于3米,地基承载力要求≥3.5MPa,在开挖终孔时嵌岩深度实测值为3.3米,岩石破碎程度一般,取其终孔时开挖出的岩石,切割成7×7×7(cm)试件6个,经过试验测得天然湿度下的抗压强度平均值为36.6MPa,对该桩基地基承载力换算为: [P]=(C1A+C2Uh)Ra =((0.5×1.13)+(0.04×3.77×3.3)) ×36600 =38911(KPa) =38.9(MPa) 经换算该孔桩桩基地基承载力为38.9MPa,大于设计值。 桥台设计为重力式U型桥台,基础为扩大基础,地基承载力要求≥2.5MPa,对于扩大基础地基承载力的换算,也要开挖至设计标高取其具代表性岩石做抗压强度试验,并且还要计算出相关的参数: ?a=ψr.?rk 式中: ?a—岩石地基承载力特征值(KPa) ?rk—岩石饱和单轴抗压强度标准值(KPa) ψr—拆减系数根据岩体完整程度以及结构面的间距、宽度、产状和组合,由地区经验确定。无经验时,完整岩体取0.5,

超声波测试在岩石试验中的应用

1声学测试原理简述 声波是一种扰动现象,当外力对弹性介质的某一 部分产生初始扰动时,由于介质的弹性,这种扰动将由一个介质点传播到另一个质点,如此连续下去,即出现弹性波。 弹性波是一种扰动的传播,是一种机械波即机械能在介质中的传播。由物理学知:F=L/T。频率的单位是赫兹(Hz),即每秒钟振动的次数,空气中的弹性波当其频率为20~2000Hz时,通常称为声波,人耳能感知,当其频率低于20Hz时,称为次声波,而高于2000Hz时,则称为超声波,声波测试技术中常把声波和超声波泛称为声波。 在固体、液体、气体中,由于拉—压型变而产生的弹性波常称为纵波V p ,在固体中由于切变而产生的弹性波 称为横波V s 。 V p=E(1-μ)/ρ(1+μ)(1-2μ) V s=E/2ρ(1+μ) 由此可知,V p 与V s 均与岩体的弹性模量E、泊桑比 μ、密度ρ有关。 单轴压力和波速之间有着一定的对应规律,即随着岩石所受应力的增加,波速也相应地增加,当受力过大,达到破坏时,波速有减少的规律。岩石试件超声波波速测定结果表明:凡是抗压强度高的岩体(岩石),其波速也大。这是由于岩石的抗压强度是由其结构面的性质决定的。通过对不同岩石分组测试速度后,再测定抗压强度,可看出岩石的抗压强度和波速之间大体上为一线性关系。 纵波和横波波速与岩石介质的弹性模量之间有着对 应的数理关系:纵波反应岩石拉伸和压缩形变,只受法向控制,表征岩石强度及变形特征;横波则反应岩石的剪切形变特征,可以反应岩石的弹性特征。岩石的纵横波波速比(V p /V s)表征岩石的完整程度,也就是岩石动泊桑比μ的变化特征。这就是利用声波波速来判断岩石弹性参量的物理前提。 总之,由于岩石的受力状态不同、岩性及成岩年代不同、结构和破碎程度不同和抗压强度不同,因而岩石超声波特性会有很大差异,使我们有可能利用测量波带的变化,对比和分析超声波波形,研究能量的衰减等超声波特性来确定岩石的结构、强度、反应状态,并作出岩石稳定和工程地质变化评价。 2现场测试方法 a.岩石试件。岩性和尺寸与建筑石料相同。岩石新鲜清洁、平整,有一组相对平面基本平行,无裂纹、空穴、锈斑疵病。 b.操作方法。在一相对较好的平面上,涂上凡士林或黄油,将发射换能器和接收换能器紧帖在其表面上,成对穿状。用钢尺精确量出两换能器接触面的直线距离L,开 动机器,读出纵波初至时间T p 和横波初至时间T s ,将已测 得的纵波速度V p 代入经验公式:R 石=12.3V p2.67,即可求出岩石抗压强度。 用超声波对岩石进行强度检验有许多优点:试验费用低、试验速度快、对岩石没有损坏(无破损试验),有很好的代表性,但试验的可靠程度不太好。因此,采用超声 波测定岩石的强度,其最佳方法是声波测试法与其他试

剪切波速测试报告

XXX城区地震小区划场地工程地震条件勘察剪切波速测试报告 XXXXXXXX研究院有限公司 二零壹八年五月

一、前言 受XXX有限责任公司委托,XXX研究院有限公司的相关工程技术人员于2018年4月20日赶赴XXX施工区,开始对“XXX城区地震小区划场地工程地震条件勘察工程”场地进行单孔剪切波速测试,2018年4月30结速野外测试工作。该场地位于XXX城区内,根据场地条件及《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)等有关规定,本场地共完成ZK1-ZK10共10个一般孔,PZ2#-PZ6#5个排钻孔(用于断层判定)进行了剪切波速测试工作,测试的目的是对勘察区场地土的类型及场地类别进行划分,以确定建筑抗震有利、不利和危险地段。 本项目工作技术要求: 1、测定钻孔深范围内的土及基岩等效剪切波速; 2、确定场地土类型及建筑场地类别。 二、检测设备、基本原理 1、检测设备 检测设备采用武汉建科科技有限公司制造的WAVE2000S场地振动测试仪,检测设备及现场联接见图1. 图1 单孔波速测试示意图 1-场地振动测试仪 2-重物 3-木板 4-外触发传感器 5-三分量控头

6-探头信号传输线 7-外触发传感器信号线 8-钢丝绳(或尼龙绳) 2、剪切波速及地脉动测试基本原理 单孔剪切波速法(检层法)测试基本原理; 用木锤或适宜的铁锤分别水平敲击水平放置孔口的木板两端,地表产生的剪切波经地层传播,由孔内三分量检波器的水平向检波器接收SH 波信号,然后读取正、反两方向的实测波形,找出波形交叉点,读取初至波传播时间,进而计算出各测点(层)剪切波速值及其它相关参数。 土层的等效剪切波速,按下列公式计算; ∑===n i si i se v d t t d V 1 0// 式中 Vse ——土层等效剪切波速度; d 0——计算深度(m ),取覆盖层厚度和20m 二者的较小值; t ——剪切波在地面至计算深度之间转播时间; di ——计算深度范围内第i 层的厚度(m ); Vsi ——计算深度范围内第i 层土的剪切波速(m/s ); n ——计算深度范围内土层的分层数。 相邻两测点地层波速计算工式为: 1 21 211 2 11..1222 ----++-+???? ? ?-=i i i i i i i i t H s H s H H t H s H H v 式中:Vi 是第i-1点第i 点土层的剪切波速(m/s ); Hi 是第i 点的深度(m ):Hi-1是第i-1点的深度(m );S 是激振板中心到孔中心的距离(m ); ti 为第i 点的剪切波到时(S );ti-1为第i-1点的剪切波到时(s )。

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