巖土工程師輔導(dǎo)資料：波速試驗(yàn)

　　波速測試適用于測定各類巖土體的波速，確定與波速有關(guān)的巖土參數(shù)，檢驗(yàn)巖土加固與改良的效果。可采用跨孔法、單孔法或面波法進(jìn)行。

　　(一)、試驗(yàn)方法

　　跨孔法波速測試的孔距在土層中宜為4m，在巖層中宜為8～15m。近地表的測點(diǎn)宜布置在0.4倍孔距的深度處，其余測點(diǎn)深度間距宜為1～2m。當(dāng)孔深大于15m時，應(yīng)進(jìn)行鉆孔傾斜度及傾斜方位的量測，量測深度間距宜為lm。

　　單孔法波速測試，試驗(yàn)孔應(yīng)垂直，在距孔口1.0～3.Om處，放置一長度為2～3m的混凝土板或木板，上壓約500kg重物，用錘沿板縱軸從兩個相反方向水平敲擊板端，產(chǎn)生水平剪切波，將檢波器固定在孔內(nèi)不同深度處接收剪切波。測試應(yīng)自下而上進(jìn)行，在一個試驗(yàn)深度上，應(yīng)重復(fù)試驗(yàn)多次，保證試驗(yàn)質(zhì)量。

　　面波法波速測試，測定不同激振頻率下瑞利波的波長?？傻玫乇硪韵乱粋€波長深度范圍內(nèi)土的平均波速(瑞利波或剪切波)。面波法適用于地質(zhì)條件簡單、波速高的土層下伏波速低的土層的場地，測試深度不大。當(dāng)激振頻率大于20-30Hz，測試深度小于3-5m。

　　【概念】橫波(S波)：傳播方向垂直質(zhì)點(diǎn)振動方向，只引起旋轉(zhuǎn)，不引起縮賬的波。又稱剪切波。

　　縱波(P波)：傳播方與質(zhì)點(diǎn)振動方向一致，只引起縮賬，不引起旋轉(zhuǎn)的波。又稱初至波。

　　瑞利波(R波)：是在半無限彈性介質(zhì)表面一定范圍出現(xiàn)的另一種彈性波。

　　(二)、波速試驗(yàn)成果分析

　　1 在波形記錄上識別壓縮波和第一個剪切波的初至?xí)r間。

　　2 根據(jù)壓縮波和剪切波的傳播時間和距離，確定壓縮波與剪切波的波速。

　　3 確定地層小應(yīng)變的剪切模量、彈性模量、泊松比和動剛度。

　　Vs=(G/ρ)1/2

　　Vp=[(λ+2G)/ ρ]1/2

　　VR=[(0.87+1.12μ)/(1+μ)]Vs

　　G=[E/2(1+μ)]

　　λ=μE/[(1+μ)(1-2μ)]

　　式中： Vs、Vp、VR-分別為剪切波速、壓縮波速和瑞利波速;

　　G-土的剪切模量;

　　μ-土的泊松比;

　　E-土的彈性模量;

　　λ-土的阻尼比;

　　ρ-土的密度。

　　例題7、【單選題】跨孔法波速測試時，震源孔和測試孔的布置應(yīng)符合下列哪項(xiàng)?

　　A. 不在一條直線上;

　　B.在一條直線上;

　　C.在一條曲線上;

　　D.無要求。

　　(答案：B)

　　例題8、【單選題】單孔法測剪切波波速時，用錘擊側(cè)面板的方法來激振。在識別S波的初至波形時，下列不能作為識別特征的是()。

　　A. S波先于P波到達(dá);

　　B.S波初至波比P波到達(dá)晚;

　　C.S波的波幅較P波大;

　　D.相反方向敲擊，S波的相位差180°

　　(答案：A)

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