波速测试是以弹性理论为依据,主要测定各类岩土体的压缩波或剪切波的波速。为场地地质评价提供依据。今天岩联小编想跟大家介绍波速测试常用的三种方式。 波速测试仪主要分为激发装置和接收装置两部分,根据设计要求及工程现场的测试条件,可采用单孔法、跨孔法或面波法进行波速测试。 单孔法 单孔法是在一个钻孔内进行测试,所测得的波速为地表至测点间地层的平均波速。该方法常用于土层软硬程度变化大或层次较少的地层。 测试时可在地面激振,孔底接收,称为下孔法;也可在孔底激振,地面接收,称为上孔法;可沿钻孔向上或向下测试,常采用下孔法自下而上逐点进行测试。测试钻孔应尽量垂直,将声波探头或三分量检波器放至孔内预定深度位置,并与孔壁贴紧。土层剪切波测试常用的振源激发装置是尺寸为2000×300×50mm的木板,木板长度方向的中垂线应对准测试孔中心,与孔口距离宜为1~3m,其上放置大于400kg的重物。当用锤水平敲击木板两端时,木板与地面摩擦而产生水平剪切波,两次相反方向的敲击,可获得极性相反的两组剪切波形。剪切波测试应结合土层分布设置测点,测点的垂直间距可取1~3m,层位变化处应加密;当测岩体的压缩波时,测点的垂直间距可取0.2~0.5m,且钻孔内应有水。在每一个测点位置,应重复测试多次。
波速测试是以弹性理论为依据,主要测定各类岩土体的压缩波或剪切波的波速。为场地地质评价提供依据。今天岩联小编想跟大家介绍波速测试常用的三种方式。
波速测试仪主要分为激发装置和接收装置两部分,根据设计要求及工程现场的测试条件,可采用单孔法、跨孔法或面波法进行波速测试。
单孔法
单孔法是在一个钻孔内进行测试,所测得的波速为地表至测点间地层的平均波速。该方法常用于土层软硬程度变化大或层次较少的地层。 测试时可在地面激振,孔底接收,称为下孔法;也可在孔底激振,地面接收,称为上孔法;可沿钻孔向上或向下测试,常采用下孔法自下而上逐点进行测试。测试钻孔应尽量垂直,将声波探头或三分量检波器放至孔内预定深度位置,并与孔壁贴紧。土层剪切波测试常用的振源激发装置是尺寸为2000×300×50mm的木板,木板长度方向的中垂线应对准测试孔中心,与孔口距离宜为1~3m,其上放置大于400kg的重物。当用锤水平敲击木板两端时,木板与地面摩擦而产生水平剪切波,两次相反方向的敲击,可获得极性相反的两组剪切波形。剪切波测试应结合土层分布设置测点,测点的垂直间距可取1~3m,层位变化处应加密;当测岩体的压缩波时,测点的垂直间距可取0.2~0.5m,且钻孔内应有水。在每一个测点位置,应重复测试多次。
跨孔法
跨孔法是在场地上取两个平行的钻孔,在一个钻孔不同深度处设置振源,在另一个钻孔相应深度处放置检波器,所测得的波速为两孔之间地层的传播速度。该方法对均匀土层特别适用,常用于多层地层的场地条件。 振源孔与检波孔应力求平行,当测试孔深大于15m时,须对各测试孔进行倾斜度和倾斜方位的测量,测量精度应达到0.1°,以便准确计算不同深度处的钻孔间距。测试孔的平面布置可用二孔也可用多边形,即一孔激发,多孔接收,以便校核。常规测试每组采用3个钻孔,并布置在一条直线上,取间隔速度值,以排除振源装置、波的传播路径改变等因素的影响。钻孔间距应根据测试精度、振源能力、土层均匀性等因素确定。在土层中孔距宜取2~5m;在岩层中孔距宜取8~15m,当土层较厚而均匀,振源能量大时,间距可适当加大。钻孔中测点布置应考虑地层情况,根据地层分布等间隔布置,一般测点垂直间距以1~2m为宜。为降低折射波的干扰,在软硬土层交界处,测点应布置在硬地层中;近地表测点深度应布置在孔口以下0.4倍孔距处。
面波法
面波法测试可采用稳态法或瞬态法,常规采用稳态法。其原理是在地表放置一激振器,给地面施加一频率为f的稳态强迫振动,其能量以振动波的形式向半空间扩散,当频率一定时,只要测出波长LR,即可算出波速。该方法不需要打孔,适用于均匀、单一的地层,但测试深度较浅,当激振频率在20~30Hz时,测试深度为3~5m。
测试时以振源作为测线零点,在振源一边布置2~3个检波器,检波器宜采用低频。当激振器以一定频率作稳态激振时,移动任一检波器,至示波器中出现同相位的振动波形,此时检波器的间距即为一个波长。在同一频率下移动检波器至多个波长处测试,测试应重复多次。
由于波速测试简便、可靠,目前已在岩土工程勘察领域广泛应用。