岩土工程课件4.波速测试.pptVIP

岩土工程原位测试技术 第5章　波速试验 第5章　内　 容 5.1　试验设备和方法 5.2　基本测试原理 5.3　试验成果的整理分析 5.4　试验成果的应用 　　 讨 论 5.1　试验设备和方法 5.2　基本测试原理 　　弹性波速法以弹性理论为依据，通过对岩土体中弹性波（速度、振幅、频率等）的测量，提出岩土体的动力参数并评价岩土体的工程性质。 　　一般而言，介质的质量密度越高、结构越均匀、弹性模量越大，则弹性波在该介质中的传播速度也越高，同时我们又知道该介质的力学特性也越好。故弹性波的传播速度在通常的情况下能反映材料的力学和工程性质。 　　根据弹性理论，当介质受到动荷载的作用时将引起介质的动应变，并以纵波、横波和面波等形式从振源向外传播。当动应力不超过介质的弹性界限时所产生的波称为弹性波。岩土体在一定条件下可视为弹性体，依据牛顿定律可导出弹性波在无限均质体中的运动方程。相应的波速为： 5.3　试验成果的整理分析 　　1. 单孔法 　　确定压缩波或剪切波从振源到达测点的时间时，应符合下列规定： 　　（1）确定压缩波的时间，应采用竖向传感器记录的波形； 　　（2）确定剪切波的时间，应采用水平传感器记录的波形。由于三分量检波器中有两个水平检波器，可得到两张水平分量记录，应选最佳接收的记录进行整理。 　　压缩波或剪切波从振源到达测点的时间，应按下列公式进行斜距校正： T=KTL 　 （5-10） （5-11） 　　时距曲线图的绘制，应以深度H为纵坐标，时间T为横坐标。波速层的划分，应结合地质情况，按时距曲线上具有不同斜率的折线段确定。每一波速层的压缩波波速或剪切波波速，应按下式计算： （5-12） 　　2. 跨孔法 　　确定压缩波或剪切波从振源到达测点的时间时，应符合下列规定： 　　（1）确定压缩波的时间，应采用竖向传感器记录的波形； 　　（2）确定剪切波的时间，应采用水平传感器记录的波形。 　　由振源到达每个测点的距离，应按测斜数据进行计算。每个测试深度的压缩波波速及剪切波波速，应按下列公式计算 　（5-13） （5-14） ?S=S2-S1 　 （5-15） 　　3. 面波法 　　瑞利波波速应按下式计算： （5-16） 　　地基的动剪变模量和动弹性模量，应按下列公式计算： （5-17） （5-18） （5-19） （5-20） 5.4　试验成果的工程应用 　　根据岩土体中的弹性波波速，可以判定场地土的物理力学性质和地基承载力，评价场地土的液化可能性，计算场地土的卓越周期，检测地基处理的效果。 讨 论 1．理解动力触探试验的工作机理。 2．何为有效锤击能量？ 3．动力触探有那几种类型？各适用于什么样的土层？标贯适用于什么样的地层条件？ 4．用动力触探和标准贯入为何能估计地基土的物理力学参数和地基承载力？ 5．动力触探和标准贯入存在超前和滞后效应吗？为何会产生此种效应？ 6．动力触探的一般测试过程如何？怎样绘制动探的击数~深度关系曲线？ 7．为什么说动力触探是比较粗略的原位测试手段？ 8．怎样根据击数~深度关系曲线进行土层划分？土层划分后如何用平均法求各土层的测试参数？ 9．工程中常用哪几种波速法？ 10．单孔法、跨孔法和面波法各自采用什么方式激振？ 11．波速法可以测试地基土的哪些动参数？ 12．波速法为何能划分土层的物理力学参数并检测地基处理的效果？ * * 一、试验设备 　　试验设备一般包含激振系统、信号接收系统（传感器）和信号处理系统。 　　测试方法不同，使用的仪器设备也各不相同。 二、测试方法 　　由于土中的纵波速度受到含水量的影响，不能真实地反映土的动力特性，故通常测试土中的剪切波速，测试的方法有单孔法（检层法）、跨孔法以及面波法（瑞利波法）等。 　　1. 单孔法 　　单孔法是在一个钻孔中分土层进行检测，故又称检层法，因为只需一个钻孔，方法简便，在实测中用得较多，但精度低于跨孔法。单孔法的现场测试情况如图5-1所示。 　　对准备工作的要求： 　　（1）钻孔时应注意保持井孔垂直，并宜用泥浆护壁或下套管，套管壁与孔壁应紧密接触； 　　（2）当剪切波振源采用锤击上压重物的木板时，木板的长向中垂线应对准测试孔中心，孔口与木板的距离宜为1~3m；板上所压重物宜大于400kg；木板与地面应紧密接