波速测试地基动力特性测试.docx

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波速测试地基动力特性测试

波速测试地基动力特性测试

7.1一般规定

7.1.1本章适用于在土层中用单孔法和跨孔法测试压缩波与剪切波波速，以及用面波法测试瑞利波波速。

弹性波在岩层中的传播速度，也可按照本章的规定测试。

7.1.2按本章规定测得的波速值可应用于下列情况:

（１）计算地基的动弹性模量、动剪变模量和动泊松比；

（２）场地土的类型划分和场地土层的地震反应分析；

（３）在地基勘察中，配合其它测试方法综合评价场地地垢工程力学性质。

7.1.3测试结果应包括下列内容：

（１）单孔法测试的波速结果，可按本规范附录C第C.0.1打的格式整理；

（２）跨孔法测试的波速结果，可按本规范附录C第C.0.2条的格式整理；

（３）面波法测试的波速结果，可按本规范附录C第C.0.3条的格式整理。

7.2设备和仪器

7.2.1激振设备应符合下列要求：

（１）单孔法测试时，剪切波振源应采用锤和上压重物的木板，压缩波振源宜采用锤和金属板；

（２）跨孔法测试时，剪切波振源宜采用剪切波锤，也可采用标准贯入试验装置，压缩波振源宜采用电火花或爆炸等。

7.2.2当采用三分量井下传感器时，应附有将其固定于井壁的装置，其固有频率宜小于地震波主频率的1/2。

7.2.3放大器及记录系统应采用多道浅层地震仪，其记录时间的分辨率应高于1ms；也可按本规范第4.2节的规定选用。

7.2.4触发器性能应稳定，其灵敏度宜为0.1ms。

7.2.5测斜仪应能测0°～360°的方位角及0°～30°的顶角;顶角的测试误差不宜大于0.1°。

7.2.6面波法测试用的设备和仪器可按本规范第4.2节的规定选用。

7.3测试方法

（Ⅰ）单孔法

7.3.1测试前的准备工作应符合下列要求：

（１）测试孔应垂直；

（２）当剪切波振源采用锤击上压重物的木板时，木板的长向中垂线应对准测试孔中心，孔口与木板的距离宜为1～3m；板上所压重物宜大于400kg；木板与地面应紧密接触；

（３）当压缩波振源采用锤击金属板时，金属板距孔口的距离宜为1～3m。

7.3.2测试工作应符合下列要求：

（１）测试时，应根据工程情况及地质分层，每隔1～3m布置一个测点，并宜自下而上按预定深度进行测试；

（２）剪切波测试时，传感器应设置在测试孔内预定深度处固定，沿木板纵轴方向分别打击其两端，可记录极性相反的两组剪切波波形；

（３）压缩波测试时，可锤击金属板，当激振能量不足时，可采用落锤或爆炸产生压缩波。

7.3.3测试工作结束后，应选择部分测点作重复观测，其数量不应少于测点总数的10％。

（Ⅱ）跨孔法

7.3.4测试场地宜平坦；测试孔宜设置一个振源孔和两个接收孔，并布置在一条直线上。

7.3.5测试孔的间距在土层中宜取2～5m，在岩层中宜取8～15m；测试时，应根据工程情况及地质分层，每隔1～2m布置一个测点。

7.3.6钻孔应垂直，并宜用泥浆护壁或下套管，套管壁与孔壁应紧密接触。

7.3.7测试时，振源与接收孔内的传感器应设置在同一水平面上。

7.3.8测试工作可采用下列方法：

（１）当振源采用剪切波锤时，宜采用一次成孔法；

（２）当振源采用标准贯入试验装置时，宜采用分段测试法。

7.3.9当测试深度大于15m时，必须对所有测试孔进行倾斜度及倾斜方位的测试；测点间距不应大于1m。

7.3.10当采用一次成孔法测试时，测试工作结束后，应选择部分测点作重复观测，其数量不应少于测点总数的10％；也可采用振源孔和接收孔互换的方法进行检测。

（Ⅲ）面波法

7.3.11测试前的准备工作以及对激振设备安装的要求,应符合本规范第4.3节和第4.4.1、4.2.2条的规定。

7.3.12测试工作可采用下列方法：

（１）稳态振源宜采用机械式或电磁式激振设备（见图7.3.12）；

（２）在振源同一侧应放置两台距为Δl的竖向传感器，接收由振源产生的瑞利波信号；

（３）改变激振频率，测试不同深度处土层的瑞利波波速；

（４）电磁式激振设备可采用单一正弦波信号或合成正弦波信号。

7.4数据处理

（Ⅰ）单孔法

7.4.1压缩波或剪切波从振源到达测点时间的确定，应符合下列规定：

（１）确定压缩波的时间，应采用竖向传感器记录的波形；

（２）确定切波的时间，应采用水平传感器记录的波形。

7.4.2压缩波或剪切人振源到达测点的时间，应按下列公式进行斜距校正：

7.4.3时距曲线图的绘制，应以深度Ｈ为纵坐标，时间Ｔ为横坐标。

7.4.4波速层的划分，应结合地质情况，按时距曲线上具有不同斜率的折线段确定。

7.4.5每一波速层的压缩波波速或剪切波波速，应按下式计算：

Ｖ＝ΔＨ/ΔＴ（7.4.5）

式中Ｖ——波速层的压缩波波速或剪切波波速（m/s）；

ΔＨ——波速层的厚度（m）；

ΔＴ——压缩波或剪切波传到波速层顶面和底面的时间差（s）。

（Ⅱ）跨孔法

7.4.6压缩波或剪切波从振源到达测点时间的确定，应符合下列规定：

（１）确定压缩波的时间，应采用水平传感器记录的波形；

（２）确定剪切波的时间，应采用竖向传感器记录的波形。

7.4.7由振源到达每个测点的距离，应按测斜数据进行计算。

7.4.8每个测试深度的压缩波波速及剪切波波速，应按下列公式计算：

（Ⅲ）面波法

7.4.9瑞利波波速应按下式计算：

7.4.10地基的动剪变模量和动弹性模量，应按下列公式计算：

附录E振动三轴和共振柱测试记录表

E.0.1当根据振动三轴测试的结果确定试样的动力参数时，宜按附表E.0.1-1、E.0.1-2的格式计算。

E.0.2当根据共振柱测试的结果确定试样的动力参数时，宜按附表E.0.2-1、E.0.2-2的格式计算。