瑞利波测试在工程勘察波速测试中的应用试验总结

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瑞雷波在地基测试中的应用

瑞雷波在地基测试中的应用

设瑞雷波的传播速度为Vr ,频 率为fr ,则瑞雷波的波长λ r 为
λ
r=Vr/fr
当速度不变时,频率越低,
测试深度就越大。
瑞雷波法是利用瑞雷波的上述运动学特征和动力 学特征来进行工程地质测试的物探方法。
瑞雷波有三个与被测地层有关的主要特征:
在分层介质中,瑞雷波具有频散 特性; 瑞雷波的波长不同,穿透深度也 不同; 瑞雷波的传播速度与介质的物理 力学性质密切相关。
1 、瑞雷波法作为工程勘察的一种物理勘探技 术,可服务于天然地基、人工地基的各个阶段, 通过一定量的钻探对比,可以较准确地揭示地 质体分布情况。 2 、瑞雷波法作为一种现代原位测试技术,可 以服务于地基处理检测的各个阶段,通过一定 量的静载对比,可以较准确地提供地基的物理 力学参数,并可揭示其处理的深度情况。
2、地基处理效果的检测,包括强夯地基、强 夯置换块石墩、碎石桩、搅拌桩检验等,评价 其承载力、模量、加固深度、判别砂土液化等。 3、边坡挡墙的检测,包括挡墙的厚度、砂浆 的饱满度、填土的密实度、地基承载力的检验 等,配合其它方法对挡墙进行验算。


3.1.1道路勘察
(1)由于道路勘察中通常详勘钻孔间距

深圳某填海工程瑞雷波频散曲线之一
深圳某填海工程瑞雷波频散曲线之二
该工程围堰瑞雷波探测断面图
深圳某海堤施工现场
该海堤滑塌的现场
对该堤进行瑞雷波检测的实况
检测的成果之一
桂庙路南堤0+700断面
路堤高程 5.7
10.6(3.6) 11.7(2.5) 9.8(4.4) 9.1(5.1) 8.5(5.7)
用瑞雷波法测试挡墙的工作照
该工程的瑞雷波曲线
测试成果:

略谈瑞利波法在工程抗震中的作用

略谈瑞利波法在工程抗震中的作用

略谈瑞利波法在工程抗震中的作用摘要:在工程抗震工作中,对各个层土的剪切波速度资料的掌握是很重要的,通过实际性能运用以及对岩土力学特性指标的测定所进行的地震危险性分析和规划,表明瑞利波法便于操作,简单易行。

关键词:瑞利波法;岩土力学性能;剪切波速度;抗震;引言工程抗震把动力机械与地震对建筑物的影响称之为动力作用,在设计之前往往需要测定天然地基的动刚度系数以及阻尼比,采用强迫振动等方法进行测试。

周期性作用有时候会引起建筑物及构件共振从而出现许多不利的情况,也许基土强度会降低,对人类的生产力和安全劳动产生干扰。

而将歇性冲击作用会对建筑物造成极大的毁灭性破坏,其引起的剧烈冲击则会毁坏正常运转的机器。

而关键在于阻尼比和动刚系数的准确测定,瑞利波法则更有力于解决此类问题。

瑞利波法无需钻探,其在地表进行,用于测定岩土的瑞利波速度可建立岩土物理力学性质指标获得所需参数,测定已知钻孔岩土的瑞利波速度计算剪切波速度,在城市的防灾抗震工作中实用并且节省时间与精力。

人们常用的相位谱法将两通道间的相位差限制在-π~π范围之间,严格控制着拾振器之间的间距。

提取的瑞利波频散曲线,不仅避免了对相位差的限制还具备有高度的准确与精密,奠定坚实的基础,为土层剪切波速结构的计算提高了效率。

在不需要钻孔的情况下瑞利波法已广泛应用于地震工程及岩土工程测试中。

结合瑞利波测试土层剪切波速结构的理论,测试,数据处理方法,在Gabor变换提取频散曲线及反演土层剪切波速结构的处理方法上;编制了相应的计算软件与单孔法的结果实行比较,瑞利波法测得的结果能够满足工程实测的要求,剪切波速与单孔法测出误差较小,有效得出频散曲线与土层剪切波速之间的关系。

岩土工程勘察是地基设计的基础,岩土参数合理提供关系到基础设计安全性、经济性和可行性。

岩土工程勘察过程中常存在一些间题,这些问题有些是技术人员对规范理解不透、执行不当,有些是规范本身存在不足。

瑞利波法勘探大致依据瑞雷利波传播的频散特性,利用波速随频率的变化关系和人工震源激发产生多种频率成分的瑞利面波,从而最终确定出地表岩土的瑞雷波速度与场地间的关系,解决了地基岩土的地震工程和浅层工程地质问题,例如:地下空洞及掩埋物的探测,地基加固处理效果评价,岩土的物理力学参数原位测试,地层划分等:而在于其他方面则可以用于滑坡调查,基岩的完整性评价和桩基入土深度探测堤坝危险性预测等。

波速测试在工程勘察中的应用研究

波速测试在工程勘察中的应用研究

波速测试在工程勘察中的应用研究1引言近年来,地铁工程勘察中广泛采用波速测试试验用来检测土层弹性波速,弹性波又分为压缩波(P波)和剪切波(S波)。

试验方法有单孔法、跨孔法等,在实际工作中,我们常采用单孔法进行测试,其具有测试深度深、激振形式便捷、测试仪器较简单、工作效率较高、测试成本低的特点。

鉴于设备的便携性和可操作性,现今多采用孔中自激自收法进行测试。

其设备采用悬挂式波速测井仪,仪器由主机、井中悬挂式探头及连接电缆、信号电缆、触发电缆等组成。

2、波速测试原理及计算2.1波速测试原理由于各土层的土质颗粒度、孔隙度以及密度等物理性质存有差异,弹性波在各地层中传播的速度也有所不同。

弹性波的传播实质上是应力和应变在介质中的传播,其特性决定于物质受力状态和传播介质的物理力学性质,如弹性模量、剪切模量和泊松比等。

据弹性波理论,波在地层介质中传播时,波速与岩土的物理力学参数有下列关系:Ed=ρV²(3V²-4V²) V²- V²;Gd=ρV²;µ= V²-2V² 2V²-2V²其中V =横波波速(m/s);V =纵波波速(m/s);ρ=密度(t/m³);Ed=动弹性模量(kPa);Gd=动剪切摸量(kPa);µ=动泊松比。

单孔波速测试技术就是建立在上述理论基础上的一种波速测试方法。

在钻孔中以井液作为耦合剂,用电磁震源垂直于井壁作用一瞬时冲击力,就在井壁地层中产生两种类型质点振动,一种是质点振动方向垂直于井壁,沿井壁方向传播,称为S波(剪切波,横波);另一种是质点振动方向与传播方向相同称为P波(压缩波,纵波)。

检波器接收S波的振动信号并转换成电信号,然后传输到计算机,计算机对信号进行数据处理后采用两道互相关分析方法,自动计算S波在两道检波器间传播的时间差,从而计算出两道间的S波传播速度。

岩土工程勘察中波速测试的应用研究

岩土工程勘察中波速测试的应用研究

岩土工程勘察中波速测试的应用研究波速测试是以弹性理论为依据,用人工的方法在岩土介质中激发一定频率的弹性波,这种波以各种波形在岩土体内部传播并由相应的仪器接收。

通过分析接收和记录下来的波动信号来判定岩土体的物理力学性质,计算小应变条件下岩土体的动力参数,为场地工程地质评价提供依据。

波速测试常采用单孔法、跨孔法或面波法,主要测定各类岩土体的压缩波波速νP、剪切波波速νS或瑞利波波速νR。

下面就对波速测试的几种方法、测试要点、资料分析、成果应用等进行较全面的梳理和总结。

1 测试方法波速测试设备主要分为激发装置和接收装置两部分,激发装置有机械式、电磁式等;接收装置常包括检波器、放大器和示波器。

根据任务和设计要求以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测试。

1.1 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。

1.2 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。

波速测试在岩土工程勘察中的作用分析

波速测试在岩土工程勘察中的作用分析

波速测试在岩土工程勘察中的作用分析【摘要】波速测试是岩土工程勘察中常用的一种方法,通过测定波在地层中传播的速度来获取地层的物理性质信息,对岩土工程的设计和施工具有重要意义。

波速测试的原理是利用波在地层中传播的速度与地层的密度、坚实程度等物理性质相关,通过设备发射波并记录波的传播时间来计算波速。

在岩土工程勘察中,波速测试可用于确定地层的坚实程度、岩层的质地等重要信息,为工程设计提供依据。

波速测试还可以在地质勘察中用于识别地层界面、探测地下障碍物等。

未来,随着技术的不断发展,波速测试在岩土工程勘察中的应用将会更加广泛,为工程建设提供更精准的数据支持。

【关键词】波速测试、岩土工程、勘察、地质、工程设计、施工监测、重要性、未来发展1. 引言1.1 背景介绍岩土工程勘察是土木工程领域中非常重要的一项工作,其目的是为工程建设提供可靠的地质和工程地质信息,以指导工程设计和施工。

而波速测试作为岩土工程勘察过程中常用的一种技术手段,在地质勘察、工程设计和施工监测中发挥着重要作用。

波速测试是通过测定波在岩土体中传播的速度来推断岩土体的力学性质和工程特性的一种方法。

利用波速测试可以快速、准确地获取岩土体的物理参数,如密度、弹性模量、泊松比等,为工程建设提供重要的参考依据。

在岩土工程勘察中,波速测试可以用于判断地质构造、岩土体性质及风险评估等,为工程设计提供可靠的依据。

在施工监测中,波速测试可以用于监测和评估工程质量,及时发现问题并采取相应措施,确保工程建设的安全可靠性。

了解波速测试在岩土工程勘察中的作用对于提高工程建设的质量和安全性具有重要意义。

在接下来的文章中,将详细探讨波速测试的原理、应用及未来发展前景。

1.2 研究意义波速测试在岩土工程勘察中扮演着重要的角色,对于工程建设的安全性、稳定性和经济性具有重要意义。

通过波速测试,可以获取地下岩土介质的物理性质和力学特性,为工程设计和施工提供可靠的数据支持。

波速测试可以帮助工程师了解地下岩土的结构和稳定性,预测地下水文条件,为工程设计提供准确的地质信息。

瞬态瑞利波技术在工程勘察中的应用

瞬态瑞利波技术在工程勘察中的应用

瞬态瑞利波技术在工程勘察中的应用栾明龙;魏红;林万顺【摘要】Raleigh wave exploration has been widely used in geotechnical investigation and geotechnical inspection in recent years. For the purpose of meeting the need of the exploration and achieving the best exploration result,we should make in-site test before the work,following the principle "from the known to the unknown" ,preliminarily understand stratigraphic and geophysical conditions of the surveyed area through thetest,determine the distance between points,the distance between channels and the distance between deviations ,the excitation ways and the instrument parameters and select the best observation window according to the aim and requirement of the exploration task in combination with the geological,topographic and physical conditions. Engineering examples on the application of transient Raleigh wave exploration are given,and it is shown that the Raleigh wave exploration method has great application potential for inspecting the shallow ground.%瑞利波勘察技术近几年在工程勘察及工程检测中得到了广泛的应用.为满足勘探目的、达到最佳勘探效果,工作前应进行现场试验,遵循从已知到未知的原则,通过试验初步了解和掌握测区地层的地球物理条件,根据勘探任务目的要求,结合测区实际地质、地形和物性条件,确定观测点点距、道距、偏移距、激发方式和仪器参数等,选择最佳观测窗口,以获得最佳观测效果笔者列举了瞬态瑞利波勘探方法的几个应用实例,包括抛石体厚度探测、划分软刺火层、滑坡勘察及地基振冲处理效果评价等,效果较好,经济适用,说明了瞬态瑞利波在浅层工程地质勘察中具有很大的应用潜力.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2012(036)005【总页数】6页(P878-883)【关键词】瑞利波;工程勘察;抛石体厚度探测;滑坡勘察;地基振冲处理检测【作者】栾明龙;魏红;林万顺【作者单位】北京市水利规划设计研究院,北京100048;北京市水利规划设计研究院,北京100048;北京市水利规划设计研究院,北京100048【正文语种】中文【中图分类】P631.4瞬态瑞利波勘探技术是在20世纪90年代发展起来的一种新的工程物探方法,随着该方法研究的不断深入、采集设备的更新、资料处理与分析软件的不断完善以及大量的工程实践,使得该方法得以快速发展,在解决实际工程地质问题中取得了良好的应用效果,创造了良好的社会效益和经济效益。

瑞雷波勘探实验报告(3篇)

瑞雷波勘探实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过瑞雷波勘探技术,对地下介质进行探测,了解其结构和性质。

瑞雷波勘探技术具有探测深度大、分辨率高、成本低等优点,广泛应用于地质勘探、岩土工程等领域。

通过本次实验,掌握瑞雷波勘探的基本原理、操作方法以及数据处理技术,为实际工程应用提供理论依据。

二、实验原理瑞雷波(Rayleigh wave)是一种沿介质表面传播的剪切波,其波速较低,衰减较慢,能够有效地穿透较深的地层。

瑞雷波勘探技术基于瑞雷波在地下介质中传播的特性,通过测量瑞雷波的速度、振幅等参数,分析地下介质的结构和性质。

三、实验设备1. 地震勘探仪:用于采集地震波数据。

2. 地震检波器:用于接收瑞雷波信号。

3. 数据采集系统:用于记录地震波数据。

4. 地震数据处理软件:用于处理和分析地震波数据。

四、实验步骤1. 实验场地选择:选择适合进行瑞雷波勘探的场地,确保场地平整、开阔,无大型障碍物。

2. 检波器布设:按照设计要求,将地震检波器按照一定的间距布设在勘探区域。

3. 数据采集:启动地震勘探仪,进行地震波数据采集。

采集过程中,注意调整仪器参数,确保数据质量。

4. 数据处理:将采集到的地震波数据导入地震数据处理软件,进行预处理、滤波、提取瑞雷波等处理步骤。

5. 结果分析:对处理后的瑞雷波数据进行时距曲线分析、层析成像等,分析地下介质的结构和性质。

五、实验结果与分析1. 时距曲线分析:通过对瑞雷波数据进行时距曲线分析,可以确定瑞雷波在地下介质中的传播速度。

实验结果显示,瑞雷波在勘探区域内的传播速度为X km/s。

2. 层析成像:通过对瑞雷波数据进行层析成像,可以分析地下介质的结构。

实验结果显示,勘探区域内的地下介质可以分为多个层,各层的厚度和速度如下:- 第1层:厚度为Y m,速度为Z km/s;- 第2层:厚度为W m,速度为V km/s;- 第3层:厚度为U m,速度为T km/s。

3. 地下介质性质分析:根据瑞雷波勘探结果,可以分析地下介质的性质。

面波法勘探在工程勘察中的应用

面波法勘探在工程勘察中的应用
1938年德国土力学协会首次尝试用稳态振动来检测岩土的各种弹性力学参数。1960年美国密西西比陆军工程队水陆试验所开始开发类似的技术方法,但由于当时技术条件的限制,均未获得成功。70年代初美国利用瞬态激振产生的瑞利波来研究浅部地质问题,并于1973年在第42届国际地球物理勘探年会上发表了“Rayleigh Wave DispersionTechnique for Rapid Subsurface Exploration”(瞬态面波在浅层勘探中的应用)论文,报道了有关的研究成果。在稳态方面,直到80年代初,日本的VIC株式会社经过多年的研究试制,推出了GR-810佐藤式全自动地下勘探机,才使该项物探技术在浅层工程勘察工作中得以应用 。上个世纪九十年代中期,日本科学家在研究常时微动的过程中发现,常时微动是一种震源(包含面波在内)并初步完成了地基勘察。这是一项具有很大潜力的面波勘探方法。
第一章地震面波简介
地震波是地震震源在地球介质中产生的扰动。在有介质分界面存在时,地震波除了像反射波和折射波那样在整个介质体内传播的体波外,还存在一类沿介质自由界面传播的面波,当它沿着自由表面传播时,其能量主要集中在自由表面附近,并随着深度的增加能量迅速衰减。面波按其类型主要有瑞雷面波和勒夫面波两大类。
检波器:用于接收地震波信号,面波采集时应采用低频检波器。
触发开关:触发开关通过导线连接震源和地震仪,以保证震源的激发的同时地震开始记录数据,使所采集的地震信号具有时间特性。
震源:一般的浅层面波勘探常采用锤击震源,也可采用落重或炸药震源。
电源:根据不同的仪器要求,配备相适应电源。
2.2.2数据采集
1、侧线布置
第三章瑞利波资料整理与解释
3.1面波频散曲线的深度解释
要利用面波频散曲线进行地层划分,首先要确定面波波长与深度的转换系数β,以便将面波f-V 曲线转换为H-V 曲线。
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