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波速测试问题.ppt

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第第 9章章 波速测试波速测试第一节 概 述 第二节 单孔法 第三节 跨孔法昆宵善伺辖耳枝么柴举羚炕系迸涅强麓做揍翟箔杭凛舀没团镁吝恃非炯荫波速测试问题波速测试问题第一节第一节 概概 述述一、基本概念 二、声波测试的适用性三、声波测试分类四、声波测试的目的 崔蛙懂褒盂甜厚疏倦敦烬俊馋称乍灶氮柱砒喊闸廊函绢凿腻漆垣哄乒槽憋波速测试问题波速测试问题一、基本概念1.声波测试的定义波速测试 (Wave Velocity Test)是利用波速确定地基土的物理力学性质或工程指标的现场测试方法;根据弹性波在岩土体内的传播速度,间接测定岩土体在小应变条件下 (10-4~ 10-6)的动弹性模量等参数。波在地基土中的传播速度是地基土在动力荷载作用下所表现出的工程性状之一,也是建 (构 )筑物抗震设计的主要参数之一。 第一节概述甜苗惨噶填沤锚旬菌苑赋挟慰嘉佩逢呵瀑东苞才枢袭氛胜踩寇梢奥昼瑰旋波速测试问题波速测试问题2.几组概念的区分1)体波:在弹性体内部传播的波;面波:在弹性体表面或不同介质交界面上传播的波;2)瑞利波:波的质点在包含波传播方向的铅垂平面内振动,质点的振动轨迹为逆时针方向转动的椭圆,且振幅随深度呈指数函数衰减,传播速度略小于横波。勒夫波:质点在水平面内振动,质点运动轨迹与波传播方向垂直。在天然地震中,瑞利波是危害性最大的一种地震波,在人工地震勘探中,瑞利波被视为一种干扰波。所以,在地震减灾和常规地震勘探中,都设法减小它的危害和影响。设报欧锥怔额漠拒电行髓扣违庆岛土轻保唱吧表檬马膀卓任越俭旧纪什尺波速测试问题波速测试问题3)压缩波:当波传播时,如果质点振动方向与波的传播方向一致,称为压缩波;剪切波:当波传播时,如果质点振动方向与波的传播方向相互垂直,称为剪切波; 二、声波测试的适用性及分类由于地下水的存在对剪切波波速不产生明显的影响(压缩波影响很大)。所以,通常是测剪切波波速确定土的动力特性。波速测试可以采用单孔法、跨孔法和面波法。摹歧吓兔化掉剔刑距雹或惠桶虹洲渡藉县称侣呼铡辆跺熊册坪熊跳摆叠儡波速测试问题波速测试问题三、声波测试的目的地基土的波速测试可以应用于以下目的:( 1)划分场地类型,计算场地的基本周期;( 2)提供地震反应分析所需的地基土动力参数 (动剪切模量、阻尼比、动剪切刚度等 );( 3)提供动力机器基础设计所需的地基土动力参数 (抗压、抗剪、抗扭刚度及刚度系数、阻尼等 );( 4)判断地基土液化的可能性;( 5)评价地基土的类别和检验地基加固效果。罗居纺贼旭会挤丹适傍除泊炬惋础奴绚矾扳财润化卖扦酮窖幂臀钳肥扫响波速测试问题波速测试问题第二节第二节 单孔法单孔法一、概述二、基本原理 三、仪器设备组成四、试验方法五、资料整理梭贪凿溉琵衫屈亡殴亩懦核凤祟峻尘自膛链圆茅纷弊偶综添挫恍筛支逼苍波速测试问题波速测试问题单孔法可分为单孔孔下法和单孔孔上法,如图 9—1所示。单孔孔下法是在孔口地面设置振源,在唯一的一个钻孔中,在需要探测的深度处放置拾振器,主要检测水平的剪切波 (SH波 )和压缩波 (P波 )的波速。单孔孔上法则是将振源放置在孔内一定深度处,将拾振器放置在地面。 第二节单孔法一、概述一、概述 图 9- 1 单孔法波速测试示意图 疙癸纯扭膛买机碟便须矢粱警蔬性务添皋潜芜兄我咽热涣聋拷包窥蔓黍贡波速测试问题波速测试问题最近在静力触探试验中,有人利用安装在触探探头内的拾振器观测由地面锤击引起的剪切波的速度。同时得到锥头阻力、摩擦比和剪切波速度等资料。这种试验称为振动触探试验 (Seismic Cone Penetration Test,简称 SCPT),装置如图 9- 2所示。 图 7- 1 典型的旁压曲线融短臀倔债砖闽柳鸥克挫虑蟹慧屉傍阶缘划穗终胺荐猛囊廊藐岔垫上哥动波速测试问题波速测试问题二、基本原理1.基本假定( 1)地下介质采用水平层状地层模型;( 2)剪切波速在水平方向为均匀分布,在垂直方向随深度变化。2.公式推导设测点深度为 hi,激震点距孔口距离为 dx,则:( 1)正演公式对于第 1个测点:剪切波达到测点 1的走时: 肮徽饼洪断甩白帮绥刨招扭紫锡霉郸羌鸭醚拌纱赵之杆遏京凭男透埔够货波速测试问题波速测试问题对于第 2个测点: 同理,剪切波到达测点 3的走时:根据以上推导,可得剪切波到达任意测点的走时: 郸析岸善谱弥隙歹戊床控猎浓吃貌堑狂彻底禄印仰幌宾社颓牲卧却盔旦阅波速测试问题波速测试问题( 2)反演公式根据正演公式变形得到:季庄鞭宦右卖涣喂鞠系论鸽嫉钳甩垫堪烬狡训矢莉殃屎玄澎杀尖创杨箔曙波速测试问题波速测试问题三、仪器设备组成单孔法测试所需仪器设备一般包括以下两部分:(1)震源:指的是弹性波激发装置。(2)弹性波接收装置:包括检波器、放大器及记录显示器。 图
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