钻孔波速测试作业指导

1试验目的

1.1测定地层剪切波速和压缩波波速，划分建筑场地类型；

1.2计算岩土动力学参数，如地基的动弹性模量、动剪切模量和动泊松比；

1.3在岩土工程勘察中，配合其它方法综合评价场地土的工程力学性质。

2适用范围

本方法适用钻孔孔径在80～140mm、孔深在0～120m范围内的岩土地层波速测试。

3、依据的标准

《地基动力特性测试规范》（GB/T50269-97）。

4仪器设备

4.1主要仪器一览表：

表4.1 主要仪器一览表

4.2钻孔波速测试系统框图

（1）单孔法测试框图

（2）跨孔法测试框图

5测试准备工作

5.1现场踏勘，了解钻孔附近地面条件、钻孔参数，确定测试方法并选定波速探头。5.2 检查仪器是否在检定周期内。

5.3检查探头的密封绝缘和充气状况，核查测绳的深度记号，其误差控制在2%以内。

5.4检查检层法测试所用的振源板或跨孔法测试所用激振装置是否完好。

6试验规定和要求

6.1测试孔应与铅直方向一致，采用跨孔法时，测试孔应设置两个接收孔，并布置在一条直线上。

6.2单孔法测试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 1.0～3.0m，木板应与地面紧密接触，板上所压重物宜大于400kg或用测试车的两前轮对称压住振源板。

6.3当压缩波振源采用锤击金属板时，孔中距金属板距离宜为1.0～3.0m。

6.4测点布置应根据工程情况和地层确定，单孔法每隔1～3m布置一个测点，对于跨孔法，测点间距为1.0～2.0 m。一般宜自下到上的顺序进行检测。

6.5测试时要保证充气的探头与孔壁紧贴。

6.6单孔法测试大锤敲击时要保证大锤水平敲击振源板的一端，避免连击，保证采集的信号质量。每个测点至少敲击两次，即振源板的两端各敲击一次。两次敲击的信号波形正常、初至基本重合且剪切波信号反相时，记录的结果方能有效。

6.7测试过程中严格控制测点的深度误差。

6.8测试工作结束后，应选择部分测点作重复观测，其数量不应少于测点总数的10%。7试验过程

7.1有关测试准备工作完成后，即可开始检测。(以RSM-SW剪切波波速测试仪为例) 7.2按放好震源板后进行仪器连接，打开仪器，将波速探头放至预定的位置后打开吸合开关，杠杆弹开。

7.3 打开软件进行相应的设置；根据所测钻孔地层和测点深度，通过触摸屏设置合适的仪器工作参数（如采样间隔100μs，频率0kHz～1000kHz，采样长度设1024），经检查无误后，进行下一步操作。

7.4检查检波器和连线等安装无误；点击正剪、反剪，分别左右敲击振源板，记录信号合格后，进行信号存盘。

7.5点击新存，输入文件名；提升检波器，进行下一点测试。

7.6点击正剪、反剪；点击续存；点击正剪、反剪；点击续存……直至采样结束。

8测试资料整理

8.1绘制波速测试成果表或成果图，其内容包括：

（1）地层名称及顶底板深度，柱状图；

（2）地层的波速；

（3）地层等效剪切波速。

8.2划分场地土类别。

9地层波速的确定及其应用

9.1应用波速分析程序调用波速测试结果，根据测试曲线的形态和相位确定各测点实测波形的起跳位置，得到波从振源点到各测点的历时，根据工程地质钻孔柱状图，按地层类别由下式分别计算出各地层的平均波速值：

ｋ·△Ｈi

V i＝

△Ｔi

其中：ΔH i为某层厚度，ΔT i为波通过该层的时间，k为深度校正系数，

√h i2＋L2

k＝L为孔口距，h i为某一层的层底深度。

h i2

9.2对于跨孔法，各点测试深度的波速值为：

S2 －S1

V＝

T2 －T1

T1—波到达第一个接收孔测点的时间（s）

T2—波到达第二个接收孔测点的时间（s）

S1—由振源到第一个接收孔测点的距离（m）

S2—由振源到第二个接收孔测点的距离（m）

9.3 土层的等效剪切波速，按下式计算：

v se＝d0／t

n

t＝∑（d i／v si）

i=1

式中：v se —土的等效剪切波速（m/s）；

d0 —计算深度（m），取覆盖层厚度和20m二者的较小值；

t —剪切波在地面至计算深度之间的传播时间；

d i —计算深度范围内第i土层的厚度（m）；

v si —计算深度范围内第i土层的剪切波速（m/s）

n —计算深度范围内土层的分层数。

按表9.1判别场地类别。

表9.1 各类建筑物场地的覆盖层厚度

10钻孔波速测试报告内容

10.1文字部分

1、工程名称、地点、委托单位、测试方法和测试日期；

2、测试目的、要求、任务和工作量；

3、测试场地地质、地形、地理概况；

4、所用仪器设备及性能指标；

5、波速测试成果表；

6、测试结果的数据处理方法、计算公式及有关参数选取的分析论证；

7、结论及建议；

8、报告单位名称、审批人、工程负责人、报告审核人、参加人员。

10.2图表部分

1钻孔地质柱状图

2深度-波速曲线；

3其它有关图表。

严格按照规范的规程及公司质量管理程序要求进行现场质量控制，特别是一些关键过程的控制（见附件一：钻孔波速测试关键过程控制表）。