波速测试仪工厂工地详勘案例分享

国家的经济建设离不开各种建筑工程建设,而我国是一个地震多发国家,在进行建筑工程的建设时,抗震设计是非常必要的工作。场地波速测试在岩土工程勘察中有着广泛的应用,岩联小编就重点介绍下,通过场地波速测试,可以对场地土的类型和场地类别进行划分、计算场地的卓越周期,为建筑工程的抗震设计提供依据。

1试验方法

目前场地波速的测试方法有单孔法、跨孔法和面波法。目前使用的较多是单孔法,一般所说的场地波速测试方法主要是指单孔法。单孔法在地面激振,检波器在一个垂直钻孔中接收,自上而下(或自下而上)按地层划分逐层进行检测。

现场测试常用击板法产生振源。待钻孔完成后,试验步骤如下:

(1)平整场地,使激振板离孔口的水平距离约1.0~2.0m,上压重物约500kg或用汽车两个前轮压在木板上,木板规格为:长约2.0~3.0m,宽约0.3m、厚约0.05m。计时触发检波器宜埋于木板中心位置。

(2)接通电源,在地面检查测试仪正常后,即可进行试验;

(3)把三分量检波器放入孔内预定测试点的深度,使检波器贴紧孔壁。

(4)用大锤沿木板长轴两个相反方向水平敲击板端激发剪切波,检波器即可接收由地面激发产生并经土层传播而来的剪切波信号,信号通过电缆送入仪器放大记录,存盘完毕,该检测点测试结束。

(5)把三分量检波器转移到下一个测试点的深度,重新上述测试步骤,直至达到钻孔测试深度要求;测试点的位置根据工程情况及地质分层确定,对于厚土层,可以1~2m设一个测试点。

2计算公式

2.1层速度。
走时校正后,按下式计算层速度:

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式中:

△hi——孔中相邻两测点的深度之差;

△tsi——孔中相邻两测点压缩波垂距走时之差;

△tpi——孔中相邻两测点压缩波垂距走时之差。

2.2等效剪切波速

层速度确定后,土层的等效剪切波速应按下列公式计算:

VSE=d0/t


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式中:

vse——土层等效剪切波速( m/s);

d0——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的传播时间;

d1——计算深度范围内第i土层的厚度(m);

vsi——计算深度范围内第i土层的剪切波速(m/s );

n——计算深度范围内土层的分层数。

2.3卓越周期计算

场地卓越周期根据场地现场剪切波测试结果,按以下公式计算:

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式中

T——场地地基土的 卓越周期(s);

hi——第i层土层厚度(m);

Vsi——第i层土的剪切波速度(m/s );

n——土层层数。

3应用实例

某工厂工地,详勘,24#孔、68#孔,测试原始曲线、剪切波波速曲线、场地土层划分如图1、图2所示。

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试验孔土层等效剪切波速、卓越周期及特征周期如表1所示。经综合分析,结合该场地覆盖层厚度情况,按《建筑抗震设计规范》GB50011-2010对场地的场地土类型和场地类别作如下结论: 1、 场地土类型为中软土; 2、场地类别为II类。


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5结语

通过剪切波波速测试了解场地地层结构和划分场地类别简单有效。但是由于测试仪器、测试场地平整、地层复杂情况等客观干扰原因和“击板法”中击打木板激振能量的随机性、测试人员的判读误差等主观干扰因素,剪切波波速测试存在一定误差。所以测试人员不仅应具有良好的理论知识,还要有丰富的现场测试经验,才能提高剪切波波速测试的精度。

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