2009年第3期第35卷总第149
期
2009年6月
弹性波速测井技术在岩土工程地质勘察中的分析与应用
沙
礼, 隆
1
威
2
(1. 中南大学, 湖南长沙 410083; 2. 中国有色金属工业长沙勘察设计研究院, 湖南长沙 410011)
摘 要:弹性波速测井技术是地震勘探方法之一, 也是一种简便、快速准确的原位测试技术。本文简要介绍了弹性波速测井技术也称单孔检层法的工作原理及方法; 并结合工程实例, 详细阐述了弹性波速测井技术在岩土工程勘察中的应用及其效果分析与判别, 并进行了具体总结。 关键词:弹性波速测井技术; 岩土工程; 工程地质勘察; 单孔检层法; 剪切波 中图分类号:TU 471. 6 文献标识码:B
文章编号:1672-4011(2009) 03-0175-03
i +1-i V (1) i s t i +1-t i
(h ) i +1-h i
V (2) i p
t p p i +1-t i
式中:h、h———测试点i 、i+1至孔口的垂直距离; i i +l
l ———板中心到孔口的水平距离; t 、t——剪切波在两个不同深度时的走时; i i +1—t 、t——纵波在两个不同深度时的走时。p i p i +1—
压缩波(P 波) 与剪切波(S 波) 具有以下明显的特征, 并根据此特征来识别它们:
(1) P 波传播速度较S 波速度快, P 波为初至波; (2) 在激振板两端分别作水平激发时, S 波相位反向, 而P 波相位不变;
(3) 在距井口一定深度后, P 波振幅变小, 频率变高, 而S 波幅度相对较大, 频率相对较低;
(4) 最小测试深度应大于震源板至孔口之间的距离, 以避免浅部高速地层界面可能造成的折射波影响。
1引言
利用弹性波速测试是工程物探技术的一个重要分支, 弹性波速测试一般采用单孔检层法和跨孔法两种, 由于单孔法只需一个钻孔, 且测试较简便, 故实践常用单孔法。单孔检层法也称弹性波速度测井, 是在一个垂直钻孔中进行波速测试的一种方法, 按照震源和检波器在钻孔中所处的位置, 可分为地表激发孔中接收法、孔中激发地表接收法、孔中激发孔中接收法、孔底法等四种测试方法, 常用地表激发孔中接收法。现已广泛应用于工业与民用建筑、水利水电工程、铁路工程等众多岩土工程地质勘察领域, 取得了良好的应用效果。
2. 2具体测试方法
2
2. 1
弹性波速测井技术的工作原理与测试方法
弹性波速测井技术的工作原理
一般来说, 利用波速测试可原位测定压缩波(P 波) 、
剪切波(S 波) 在岩(土) 体中的传播速度, 从而避免了室内测试所带来的误差, 它能有效地解决许多地质问题, 诸如确定场地土类型、建筑场地类别; 估算场地卓越周期及场地土的承载力、判定断层破碎带、评价岩(土) 体质量等; 并可计算工程动力学参数, 如动剪切模量、动弹性模量等, 为场地工程地质评价和工程建筑设计提供科学依据。实测时一般采用单孔检层的地表激发孔中接收法, 即地面激发以产生弹性波, 孔内由检波器接收弹性波。当地面震源采用叩板时可正反向激发, 并产生S h 波(S 波的水平分量, 其传播速度与S 波相等) , 利用剪切波震相差180°的特性来识别S 波的初至时间; 在孔口附近垂向激发产生P 波(见图1) 。根据下式可计算出V s 和V p 值
。
现场测试时首先平整场地, 将长约2. 5m 、宽约0. 3
m 、厚约0. 1m 的激振板置于距井口1. 5m 左右且使木板中垂线通过井口中心, 压上约500k g ～1000k g 重物, 使木板与地面紧密接触, 以获得良好的测试效果。分别敲击木板两端以获得3次清晰S 波形为止, 然后垂直敲击置于井口一侧的铁板激发P 波, 测试点距视岩士分层厚度而定(一般测试点间距为l m ) 。记录仪由井中三分量检波器和工程地震仪构成, 三分量检波器置于孔中一定深度, 接收由震源产生的弹性波信号, 并通过连接电缆传输给地震仪, 再由地震仪记录并储存以备后期数据处理。图l 为单孔检层法测试示意图。
3工程应用实例
图1 单孔检层法波速试验示意图
某车站改造改建项目位于江南丘陵地貌平地处, 工程场地地层自上而下依次为素填土、粉砂、粉土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土、强风化云母片岩。由于该项目为公共事业建筑, 作为抗震设计考虑, 应勘察技术要求, 用波速测试法判别该场地场地土类型、场地类别以及用波速估算场地的卓越周期。
本次采用波速测试单孔检层法, 共做Z 2-17#孔和Z 2-23#孔(测试结果见图2、图3) 。3. 1判别该场地土类型、场地类别以及用波速估算场地的卓越周期
根据《建筑抗震设计规范》(G B 50011-2001) 表4. 1. 3及表4. 1. 6, 确定建筑的场地土类型及场地类别, 判定结果如下:Z 2-17#孔和Z 2-23#孔的等效剪切波速分别为206m/s、203m/s, 覆盖层厚度分别为28m 、30m , 由此可得出该场地土类型为中软土、场地类别为Ⅱ类。用T =4H/V(式中T s e 为卓越周期, V s 为相应孔的等效剪切波速, H 为覆盖层厚e
度、当H 大于20m 时取20m ) 估算场地的卓越周期分别为
提供参考。计算公式如下:
22V V P -2S
μ=22
2(V ) P -V S
1+μ) (1-2μ) 2( EV d =ρP
(1-μ) 2
EρV (1+μ) d =2S
(3) (4) (5)
2 GV (6) d =ρS
3
式中:ρ———介质密度, g /cm ;
V ———压缩波速度, m /s; p V ———剪切波速度, m /s; s μ———泊松比; E ———动弹性模量, G P a ; d G ———动剪切模量, G P a 。d
作为抗震及稳定性考虑, 要求用波速法测定风化云母片岩的各动弹性参数。测试采用单孔检层孔内激发孔内接收法, 测试结果见表1。
表1
岩土名称
各层岩石动弹性参数
V 测试V s p
E G d d
深度平均平均
(G P a ) (G P a )
(m (337
686
0. 609212782. 6609
ρ
μd
(g /
3
c m )
全风化云母片岩3. 50. 22710. 34092. 01. 00160. 32842. 4
强风化云母片岩12. 0646
中风化云母片岩20. [1**********]. 98194. 59910. 30262. 6微风化云母片岩25. [1**********]. 78539. 77040. 26842. 8未风化云母片岩30. [1**********]. 116516. 69740. 23122. 8
3. 3利用剪切波速法估算岩土的承载力基本值
根据大量工程实践得出该地区岩土的剪切波速值V 。s
与对其应的承载力基本值R (K P a ) 关系见表2。
表2
岩土剪切波速值与其对应的承载力基本值关系表
岩土名称
一般为淤泥
淤泥质软弱土
30～4070～90
V m/sR(K P a ) s (60～80100～130140～180200～220250～280300～360400～450>500
90～120软塑粉质粘土、粉土、松散的沙140～160软塑粉质粘土、稍密中细砂180～210硬塑粉质粘土、中密中粗砂240～280300～350>400
硬塑粉质粘土、密实中粗砂、砾砂软质岩全风化层
密实中粗砾砂、砾砂、全风化岩硬质岩全风化层强风化岩
3. 4砂性土地震液化势判别
按地震基本烈度Ⅶ度考虑, 对场地15m 深度范围内的砂性土层依据《岩土工程勘察规范》(G B 50021-2001) 标准进行判定, 当砂性土层的剪切波速度实测值大于由式(7) 所计算的临界剪切波速度时, 则判定该砂性土层不液化。
d w )×(7) d ρc s
式中:V ———剪切波速度临界值, m/s; s c r
V ———与烈度、土类有关的经验系数, 砂取65m/s o s ; 粉土取45m/s; d ———剪切波速度测点深度, m ; s d ——地下水深度, m , 本测区为4m ; w —ρc ———粘粒含量百分率, 当小于3或为砂土时, 采用3。(下转第178页)
V s c r =Vs o
(1-0. 185s s ×
T=4×20/206=0. 3883(s ) 、T=4×20/203=0. 3941(s ) 。
##
地脉动法测试Z 2-17孔和Z 2-23孔的卓越周期结果分别为:T=0. 3864s 和T =0. 3927s 。
由此可看出通过估算值与测试值较吻合。大量工程实践证明该式是一种快速有效的确定工程场地卓越周期的方法。3. 2利用波速法计算岩土的动力参数
根据实测获得的弹性波速(剪切波速V s 和压缩波速V p ) 即可计算岩(土) 体的动弹性力学参数, 为工程设计
从所测结果看, 档墙厚度上部约为60c m～65c m , 最厚可达70c m 。下部厚度139c m～151c m , 挡墙出地面高度约为4. 7m 。4. 2
墙体质量
从墙内雷达波形(图2) 看未见明显的不良波形反映, 如未见同相轴中断现象, 明显差异的强反射, 波形絮乱等现象, 认为墙体质量是可靠的。4. 3
挡墙稳定性
从图2地质雷达时间剖面图上可能看到上部墙后有一强反射波, 且为近地表土层波形反射较强, 结合现场调查, 在异常对应位置有一裂缝, 推测这些异常由该裂缝引起。
从异常位置、规模、反映强弱推测该异常为墙体整体失稳引起开裂, 从上部波形异常反映强度大于下部情况推测其上部位移大于下部位移, 因此认墙体在失稳位移过程有向外侧翻现象, 如不治理将会发生边坡、挡墙整体滑塌现象。
据其砂浆饱和程度和整体结合程度其墙内平均传播速度为0. 13m /ns ～0. 20m/ns 。3. 2
雷达图像的识别原则
雷达图像识别是根据雷达反射波组的特点、地质条件、挡墙结构等进行识别, 其原则如下:
(1) 确定物性介电常数, 判别挡墙结构界面, 根据已知厚度, 如挡墙顶部厚度确定墙后反射波;
(2) 据反射界面的清晰程度判别墙体筑质量, 反射面清晰则墙体孔隙度低, 完整性好, 反之墙体存在空隙空洞等情况, 电磁波散失形成不规则反射, 其界面不清晰;
(3) 据反射信号的强弱判别有无开裂, 由于开裂位置土层松散, 孔隙大, 雷达图象反射信号强且零乱, 同相轴不连续;
(4) 据反射波振幅、相位、频率特征判别人工填土层。
4检测结果举例
通过对挡墙雷达数据分析、计算, 各项勘测结果如下:4. 1 挡墙厚度
勘测结果
5结论
从本例检测可看出墙体的质量、厚度、墙后墙土密实
程度, 同时还可判定墙体整体稳定性。同时在本例中也可以看出, 地质雷达对检墙检测的应用是一种精细分析的过程, 包括对地质雷达墙内、墙后、上部、下部的波形的差异, 对各种物性参数的选取, 同时对现场岩土特性、地质结构、水文地质条件等进行勘测也十分重要。
近年来地质雷达在工程方面的应用取得了较好的效果, 随着雷达设备的更新和完善, 应用方法技术及经验的提高, 必将使其得到更广泛的应用。[I D :4969]
参考文献:
图2 挡墙雷达波形图
[1] 候俊胜. 探地雷达方法及其应用的新进展[J ]. 国外地质勘探
技术, 1996.
(上接第176页) 根据上述判定标准对车站站房项目地基砂性土层进行判别, 其结果见表3。
表3孔号Z 2-17Z 2-23砂性土剪切波速度统计表
孔深(m 5. 0～8. 78. 7～10. 54. 0～7. 07. 0～9. 0
#
岩性粉砂粉土粉砂粉土
剪切波速度(m/s)
实测值V s V s c 107～176256133～256
115～143部分液化106104～123
不液化不液化不液化
219～28894. 5～101
注:Z2-17、Z 2-23两孔深20m 范围内地层岩性为粘土和粉质粘土的, 不做液化判别。
由表3可知, 在深度15m 范围内:粉砂层剪切波速度
实测值部分小于相应剪切波速度临界值, 初判为部分液化土层; 粉土层剪切波速度实测值均大于相应剪切波速度临界值, 初判为不液化土层。
且不需要任何场地(只要能成孔) , 当场地被混凝土、沥青等硬化后, 可在激振板下面均匀地铺一层中细砂, 亦可取得较好的测试效果; 缺点是需要钻孔且成孔后及时测试等。总之该方法具有简单、方便、快捷、经济、信号易分辨率高、应用范围广等优点, 受到测试单位和勘察单位的青睐和喜爱。
(3) 弹性波在岩(土) 层中的传播速度是反映岩(土) 体的动力特性的一项重要参数, 根据实测岩(土) 体的弹性波速, 能为抗震设计提供岩(土) 体的动力参数、划分建筑场地类别、评价地震效应、进行场地地震反应分析、地震破坏潜势分析、还可利用岩石的纵波波速比定量地划分岩石的风化程度、利用处理前后的变化检测地基加固效果、地基振动特性研究和爆破区岩体动力特性评价等。
[I D :5000]
参考文献:
[1] GB 50011-2001, 建筑抗震设计规范[S ].
4结论
(1) 以上通过工程实例说明了弹性波速测试技术在工
程勘察中的应用是有效的, 同时也说明弹性波速测试在工程勘察中有着广阔的应用前景。
(2) 单孔法的优点是直接对地层测试、结果相对精确
[2] GB 50021-2001, 岩土工程勘察规范[S ].
[3] 丁伯阳. 土层波速与地表脉动[M ]. 兰州:兰州大学出版社, 1996.
[4] 曲永新, 张永双, 冯玉勇. 当前国际环境地质工程(环境岩土工
程) 研究的热点领域及其相关技术[J ]. 工程地质学报, 1998,
(6) .
2009年第3期第35卷总第149
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2009年6月
弹性波速测井技术在岩土工程地质勘察中的分析与应用
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礼, 隆
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威
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(1. 中南大学, 湖南长沙 410083; 2. 中国有色金属工业长沙勘察设计研究院, 湖南长沙 410011)
摘 要:弹性波速测井技术是地震勘探方法之一, 也是一种简便、快速准确的原位测试技术。本文简要介绍了弹性波速测井技术也称单孔检层法的工作原理及方法; 并结合工程实例, 详细阐述了弹性波速测井技术在岩土工程勘察中的应用及其效果分析与判别, 并进行了具体总结。 关键词:弹性波速测井技术; 岩土工程; 工程地质勘察; 单孔检层法; 剪切波 中图分类号:TU 471. 6 文献标识码:B
文章编号:1672-4011(2009) 03-0175-03
i +1-i V (1) i s t i +1-t i
(h ) i +1-h i
V (2) i p
t p p i +1-t i
式中:h、h———测试点i 、i+1至孔口的垂直距离; i i +l
l ———板中心到孔口的水平距离; t 、t——剪切波在两个不同深度时的走时; i i +1—t 、t——纵波在两个不同深度时的走时。p i p i +1—
压缩波(P 波) 与剪切波(S 波) 具有以下明显的特征, 并根据此特征来识别它们:
(1) P 波传播速度较S 波速度快, P 波为初至波; (2) 在激振板两端分别作水平激发时, S 波相位反向, 而P 波相位不变;
(3) 在距井口一定深度后, P 波振幅变小, 频率变高, 而S 波幅度相对较大, 频率相对较低;
(4) 最小测试深度应大于震源板至孔口之间的距离, 以避免浅部高速地层界面可能造成的折射波影响。
1引言
利用弹性波速测试是工程物探技术的一个重要分支, 弹性波速测试一般采用单孔检层法和跨孔法两种, 由于单孔法只需一个钻孔, 且测试较简便, 故实践常用单孔法。单孔检层法也称弹性波速度测井, 是在一个垂直钻孔中进行波速测试的一种方法, 按照震源和检波器在钻孔中所处的位置, 可分为地表激发孔中接收法、孔中激发地表接收法、孔中激发孔中接收法、孔底法等四种测试方法, 常用地表激发孔中接收法。现已广泛应用于工业与民用建筑、水利水电工程、铁路工程等众多岩土工程地质勘察领域, 取得了良好的应用效果。
2. 2具体测试方法
2
2. 1
弹性波速测井技术的工作原理与测试方法
弹性波速测井技术的工作原理
一般来说, 利用波速测试可原位测定压缩波(P 波) 、
剪切波(S 波) 在岩(土) 体中的传播速度, 从而避免了室内测试所带来的误差, 它能有效地解决许多地质问题, 诸如确定场地土类型、建筑场地类别; 估算场地卓越周期及场地土的承载力、判定断层破碎带、评价岩(土) 体质量等; 并可计算工程动力学参数, 如动剪切模量、动弹性模量等, 为场地工程地质评价和工程建筑设计提供科学依据。实测时一般采用单孔检层的地表激发孔中接收法, 即地面激发以产生弹性波, 孔内由检波器接收弹性波。当地面震源采用叩板时可正反向激发, 并产生S h 波(S 波的水平分量, 其传播速度与S 波相等) , 利用剪切波震相差180°的特性来识别S 波的初至时间; 在孔口附近垂向激发产生P 波(见图1) 。根据下式可计算出V s 和V p 值
。
现场测试时首先平整场地, 将长约2. 5m 、宽约0. 3
m 、厚约0. 1m 的激振板置于距井口1. 5m 左右且使木板中垂线通过井口中心, 压上约500k g ～1000k g 重物, 使木板与地面紧密接触, 以获得良好的测试效果。分别敲击木板两端以获得3次清晰S 波形为止, 然后垂直敲击置于井口一侧的铁板激发P 波, 测试点距视岩士分层厚度而定(一般测试点间距为l m ) 。记录仪由井中三分量检波器和工程地震仪构成, 三分量检波器置于孔中一定深度, 接收由震源产生的弹性波信号, 并通过连接电缆传输给地震仪, 再由地震仪记录并储存以备后期数据处理。图l 为单孔检层法测试示意图。
3工程应用实例
图1 单孔检层法波速试验示意图
某车站改造改建项目位于江南丘陵地貌平地处, 工程场地地层自上而下依次为素填土、粉砂、粉土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土、强风化云母片岩。由于该项目为公共事业建筑, 作为抗震设计考虑, 应勘察技术要求, 用波速测试法判别该场地场地土类型、场地类别以及用波速估算场地的卓越周期。
本次采用波速测试单孔检层法, 共做Z 2-17#孔和Z 2-23#孔(测试结果见图2、图3) 。3. 1判别该场地土类型、场地类别以及用波速估算场地的卓越周期
根据《建筑抗震设计规范》(G B 50011-2001) 表4. 1. 3及表4. 1. 6, 确定建筑的场地土类型及场地类别, 判定结果如下:Z 2-17#孔和Z 2-23#孔的等效剪切波速分别为206m/s、203m/s, 覆盖层厚度分别为28m 、30m , 由此可得出该场地土类型为中软土、场地类别为Ⅱ类。用T =4H/V(式中T s e 为卓越周期, V s 为相应孔的等效剪切波速, H 为覆盖层厚e
度、当H 大于20m 时取20m ) 估算场地的卓越周期分别为
提供参考。计算公式如下:
22V V P -2S
μ=22
2(V ) P -V S
1+μ) (1-2μ) 2( EV d =ρP
(1-μ) 2
EρV (1+μ) d =2S
(3) (4) (5)
2 GV (6) d =ρS
3
式中:ρ———介质密度, g /cm ;
V ———压缩波速度, m /s; p V ———剪切波速度, m /s; s μ———泊松比; E ———动弹性模量, G P a ; d G ———动剪切模量, G P a 。d
作为抗震及稳定性考虑, 要求用波速法测定风化云母片岩的各动弹性参数。测试采用单孔检层孔内激发孔内接收法, 测试结果见表1。
表1
岩土名称
各层岩石动弹性参数
V 测试V s p
E G d d
深度平均平均
(G P a ) (G P a )
(m (337
686
0. 609212782. 6609
ρ
μd
(g /
3
c m )
全风化云母片岩3. 50. 22710. 34092. 01. 00160. 32842. 4
强风化云母片岩12. 0646
中风化云母片岩20. [1**********]. 98194. 59910. 30262. 6微风化云母片岩25. [1**********]. 78539. 77040. 26842. 8未风化云母片岩30. [1**********]. 116516. 69740. 23122. 8
3. 3利用剪切波速法估算岩土的承载力基本值
根据大量工程实践得出该地区岩土的剪切波速值V 。s
与对其应的承载力基本值R (K P a ) 关系见表2。
表2
岩土剪切波速值与其对应的承载力基本值关系表
岩土名称
一般为淤泥
淤泥质软弱土
30～4070～90
V m/sR(K P a ) s (60～80100～130140～180200～220250～280300～360400～450>500
90～120软塑粉质粘土、粉土、松散的沙140～160软塑粉质粘土、稍密中细砂180～210硬塑粉质粘土、中密中粗砂240～280300～350>400
硬塑粉质粘土、密实中粗砂、砾砂软质岩全风化层
密实中粗砾砂、砾砂、全风化岩硬质岩全风化层强风化岩
3. 4砂性土地震液化势判别
按地震基本烈度Ⅶ度考虑, 对场地15m 深度范围内的砂性土层依据《岩土工程勘察规范》(G B 50021-2001) 标准进行判定, 当砂性土层的剪切波速度实测值大于由式(7) 所计算的临界剪切波速度时, 则判定该砂性土层不液化。
d w )×(7) d ρc s
式中:V ———剪切波速度临界值, m/s; s c r
V ———与烈度、土类有关的经验系数, 砂取65m/s o s ; 粉土取45m/s; d ———剪切波速度测点深度, m ; s d ——地下水深度, m , 本测区为4m ; w —ρc ———粘粒含量百分率, 当小于3或为砂土时, 采用3。(下转第178页)
V s c r =Vs o
(1-0. 185s s ×
T=4×20/206=0. 3883(s ) 、T=4×20/203=0. 3941(s ) 。
##
地脉动法测试Z 2-17孔和Z 2-23孔的卓越周期结果分别为:T=0. 3864s 和T =0. 3927s 。
由此可看出通过估算值与测试值较吻合。大量工程实践证明该式是一种快速有效的确定工程场地卓越周期的方法。3. 2利用波速法计算岩土的动力参数
根据实测获得的弹性波速(剪切波速V s 和压缩波速V p ) 即可计算岩(土) 体的动弹性力学参数, 为工程设计
从所测结果看, 档墙厚度上部约为60c m～65c m , 最厚可达70c m 。下部厚度139c m～151c m , 挡墙出地面高度约为4. 7m 。4. 2
墙体质量
从墙内雷达波形(图2) 看未见明显的不良波形反映, 如未见同相轴中断现象, 明显差异的强反射, 波形絮乱等现象, 认为墙体质量是可靠的。4. 3
挡墙稳定性
从图2地质雷达时间剖面图上可能看到上部墙后有一强反射波, 且为近地表土层波形反射较强, 结合现场调查, 在异常对应位置有一裂缝, 推测这些异常由该裂缝引起。
从异常位置、规模、反映强弱推测该异常为墙体整体失稳引起开裂, 从上部波形异常反映强度大于下部情况推测其上部位移大于下部位移, 因此认墙体在失稳位移过程有向外侧翻现象, 如不治理将会发生边坡、挡墙整体滑塌现象。
据其砂浆饱和程度和整体结合程度其墙内平均传播速度为0. 13m /ns ～0. 20m/ns 。3. 2
雷达图像的识别原则
雷达图像识别是根据雷达反射波组的特点、地质条件、挡墙结构等进行识别, 其原则如下:
(1) 确定物性介电常数, 判别挡墙结构界面, 根据已知厚度, 如挡墙顶部厚度确定墙后反射波;
(2) 据反射界面的清晰程度判别墙体筑质量, 反射面清晰则墙体孔隙度低, 完整性好, 反之墙体存在空隙空洞等情况, 电磁波散失形成不规则反射, 其界面不清晰;
(3) 据反射信号的强弱判别有无开裂, 由于开裂位置土层松散, 孔隙大, 雷达图象反射信号强且零乱, 同相轴不连续;
(4) 据反射波振幅、相位、频率特征判别人工填土层。
4检测结果举例
通过对挡墙雷达数据分析、计算, 各项勘测结果如下:4. 1 挡墙厚度
勘测结果
5结论
从本例检测可看出墙体的质量、厚度、墙后墙土密实
程度, 同时还可判定墙体整体稳定性。同时在本例中也可以看出, 地质雷达对检墙检测的应用是一种精细分析的过程, 包括对地质雷达墙内、墙后、上部、下部的波形的差异, 对各种物性参数的选取, 同时对现场岩土特性、地质结构、水文地质条件等进行勘测也十分重要。
近年来地质雷达在工程方面的应用取得了较好的效果, 随着雷达设备的更新和完善, 应用方法技术及经验的提高, 必将使其得到更广泛的应用。[I D :4969]
参考文献:
图2 挡墙雷达波形图
[1] 候俊胜. 探地雷达方法及其应用的新进展[J ]. 国外地质勘探
技术, 1996.
(上接第176页) 根据上述判定标准对车站站房项目地基砂性土层进行判别, 其结果见表3。
表3孔号Z 2-17Z 2-23砂性土剪切波速度统计表
孔深(m 5. 0～8. 78. 7～10. 54. 0～7. 07. 0～9. 0
#
岩性粉砂粉土粉砂粉土
剪切波速度(m/s)
实测值V s V s c 107～176256133～256
115～143部分液化106104～123
不液化不液化不液化
219～28894. 5～101
注:Z2-17、Z 2-23两孔深20m 范围内地层岩性为粘土和粉质粘土的, 不做液化判别。
由表3可知, 在深度15m 范围内:粉砂层剪切波速度
实测值部分小于相应剪切波速度临界值, 初判为部分液化土层; 粉土层剪切波速度实测值均大于相应剪切波速度临界值, 初判为不液化土层。
且不需要任何场地(只要能成孔) , 当场地被混凝土、沥青等硬化后, 可在激振板下面均匀地铺一层中细砂, 亦可取得较好的测试效果; 缺点是需要钻孔且成孔后及时测试等。总之该方法具有简单、方便、快捷、经济、信号易分辨率高、应用范围广等优点, 受到测试单位和勘察单位的青睐和喜爱。
(3) 弹性波在岩(土) 层中的传播速度是反映岩(土) 体的动力特性的一项重要参数, 根据实测岩(土) 体的弹性波速, 能为抗震设计提供岩(土) 体的动力参数、划分建筑场地类别、评价地震效应、进行场地地震反应分析、地震破坏潜势分析、还可利用岩石的纵波波速比定量地划分岩石的风化程度、利用处理前后的变化检测地基加固效果、地基振动特性研究和爆破区岩体动力特性评价等。
[I D :5000]
参考文献:
[1] GB 50011-2001, 建筑抗震设计规范[S ].
4结论
(1) 以上通过工程实例说明了弹性波速测试技术在工
程勘察中的应用是有效的, 同时也说明弹性波速测试在工程勘察中有着广阔的应用前景。
(2) 单孔法的优点是直接对地层测试、结果相对精确
[2] GB 50021-2001, 岩土工程勘察规范[S ].
[3] 丁伯阳. 土层波速与地表脉动[M ]. 兰州:兰州大学出版社, 1996.
[4] 曲永新, 张永双, 冯玉勇. 当前国际环境地质工程(环境岩土工
程) 研究的热点领域及其相关技术[J ]. 工程地质学报, 1998,
(6) .