剪切波
剪切波测试规范-文档资料
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5、测剪切波时，锤击力要尽 量保持水平。锤击要干净利索， 避免二次或多次击打。
6、每次放下或提升探头到一 个新深度应保留十几秒钟后再测 ，这样可避免泥浆扰动干扰。
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7、在探头上要配接吃力拉绳 。根据经验，最好是细钢丝绳， 细钢丝绳伸缩性小，抗拉性强， 不宜缠绕。
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10、测有套管的钻孔，要避免 钢丝绳与套管直接接触。
11、测量时如遇塌孔卡探头， 在人力拉不动的情况下，最好将 钻机用不带钻头的钻杆放到合适 深度，用冲洗的方法慢慢的提升 ，这样可保住探头。
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12、采集完数据后要存盘。 进行下个工地剪切波测试前，最 好把之前数据删除，避免由于主 机存储空间不够导致测试无法继 续。
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第一节 单孔波速测试的原理
单孔波速测试：弹性波在地层介质中的 传播，可分为压缩波（P波）和剪切波（S波 ），剪切波的垂直分量为SV波，水平分量为 SH波。在地层表面传播的面波分为瑞利波（ R波）和乐夫波（L波），他们在介质中传播 的速度和特性各不相同。由震源产生压缩波
和剪切波，经过土层，由孔中的三分量检波
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弹臂式井中三分量检波器
通过电池给电磁 铁通电吸合杠杆，将 检波器放入钻孔中， 断开电池使杠杆弹开 与钻孔壁紧密接触藕 合。由于断开电池后 无法将杠杆再次吸合 ，因此采用这种检波 器只能选择从钻孔底 往钻孔口测试。
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3、信号采集仪器设备： WAVE2000场地震动测试仪
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第四章 WAVE2000测试软件操作
• 第一节 操作界面介绍 • 第二节 数据分析软件介绍
剪切波速测试报告
剪切波速测试报告1.引言剪切波速是指材料在受到剪切力作用下的传播速度，是材料力学性能的重要指标之一、本次测试旨在通过对不同材料的剪切波速进行测试，以评估其力学性能和实际应用价值。
2.测试方法2.1 试样制备：选取不同材料的实验片，尺寸为100mm×100mm×10mm，要求试样表面光滑平整，以保证测试结果的准确性。
2.2仪器设备：本次测试采用高精度剪切波仪器，能够准确测量材料剪切波的传播时间和距离。
2.3测试步骤：1)将试样放置在剪切波仪器上，调整好位置。
2)启动仪器，设定合适的测试参数。
3)利用仪器发出剪切波信号，测量传播时间和距离。
4)重复以上步骤，以保证测试结果的精确性。
5)记录测试数据并进行分析。
3.测试结果与分析3.1不同材料的剪切波速测试结果如下表所示：材料，剪切波速（m/s）----------，----------------金属材料，3500陶瓷材料，2500橡胶材料，12003.2结果分析：从上表中可以看出，金属材料的剪切波速最高，达到3500m/s，表明金属材料具有很高的强度和刚性；陶瓷材料的剪切波速稍低，在2500m/s 左右，说明陶瓷材料在强度和刚性方面略低于金属材料；而橡胶材料的剪切波速最低，仅为1200m/s，说明橡胶材料具有较低的强度和刚性。
4.结论通过对不同材料的剪切波速进行测试，并对测试结果进行分析金属材料具有较高的剪切波速，表明其具有良好的力学性能和实际应用价值；陶瓷材料在剪切波速方面略低于金属材料，但仍具有一定的强度和刚性；橡胶材料的剪切波速最低，说明其在力学性能方面较差，适用范围相对较窄。
5.建议根据上述结论，可以对各种材料的应用进行适当调整和优化，选择合适的材料来满足不同需求；此外，还可以进一步研究材料的微观结构与剪切波速之间的关系，以提高材料的力学性能和应用效能。
综上所述，剪切波速测试是评估材料力学性能和实际应用价值的重要手段之一、通过对不同材料的剪切波速进行测试，并对测试结果进行分析，可以为材料的选择和应用提供有益的参考和指导。
岩土层等效剪切波速
岩土层等效剪切波速
岩土层的等效剪切波速是指在地震或振动条件下，岩土层中传播的剪切波的速度。
它是描述岩土层物性及其对地震或振动的响应的重要参数，常用于地震工程和地震学研究中。
岩土层的等效剪切波速可以根据实测数据或计算方法来确定。
一种常用的实测方法是通过地震勘探或地震探测仪器在地表或钻孔中记录到的地震波数据，利用计算方法来确定剪切波的传播速度。
计算方法主要包括反射波法、折射波法和综合法等，其中综合法常用于复杂地质条件下的岩土层等效剪切波速的确定。
岩土层的等效剪切波速与岩土材料的性质、密度、孔隙度、饱和度等因素有关，不同性质的岩土层其等效剪切波速也会有所差异。
岩土层的等效剪切波速的确定对地震工程设计、地震灾害评估和地震学研究具有重要意义。
常用剪切波波速
常用剪切波剪切波速测试单孔法压缩波或剪切波从振源到达测点时间的确定，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。
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：式中T ——压缩波或剪切波从振源到达测点经斜距校正后的时间（s）（相应于波从孔口到达测点的时间）；TL ————压缩波或剪切波从振源到达测点的实测时间（s）；K ——斜距校正系数；H ——测点的深度（m）；H0 ——振源与孔口的高差（m）,当振源低于孔口时，H0为负值；L ——从板中心到测试孔的水平距离（m）。
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：式中V——波速层的压缩波波速或剪切波波速（m/s）；）；m波速层的厚度（——H△．△T——压缩波或剪切波传到波速层顶面和底面的时间差（s）。
剪切波速测试跨孔法压缩波或剪切波从振源到达测点时间的确定，应符合下列规定：（1）确定压缩波的时间，应采用水平传感器记录的波形；（2）确定剪切波的时间，应采用竖向传感器记录的波形。
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：式中VP——压缩波波速（m/s）；VS——剪切波波速（m/s）；TP1——压缩波到达第1个接收孔测点的时间（s）；TP2——压缩波到达第2个接收孔测点的时间（s）；TS1——剪切波到达第1个接收孔测点的时间（s）；TS2——剪切波到达第2个接收孔测点的时间（s）；S1——由振源到第1个接收孔测点的距离（m）S2——由振源到第2个接收孔测点的距离（m）[1]）。
m——由振源到两个接收孔测点距离之差（△S 卓越周期的计算《高层建筑岩土工程勘察规程JGJ72－2004》条文说明[2]规范重点摘录编辑．剪切波速土的类型划分和剪切波速范围[5。
常用剪切波波速
常用剪切波剪切波波速成果图相关公式编辑剪切波速测试单孔法压缩波或剪切波从振源到达测点时间的确定,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。
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:式中T ——压缩波或剪切波从振源到达测点经斜距校正后的时间(s)(相应于波从孔口到达测点的时间);TL ————压缩波或剪切波从振源到达测点的实测时间(s);K ——斜距校正系数;H ——测点的深度(m);H0 ——振源与孔口的高差(m),当振源低于孔口时,H0为负值;L ——从板中心到测试孔的水平距离(m)。
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:式中V——波速层的压缩波波速或剪切波波速(m/s);△H——波速层的厚度(m);△T——压缩波或剪切波传到波速层顶面与底面的时间差(s)。
剪切波速测试跨孔法压缩波或剪切波从振源到达测点时间的确定,应符合下列规定:(1)确定压缩波的时间,应采用水平传感器记录的波形;(2)确定剪切波的时间,应采用竖向传感器记录的波形。
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:式中VP——压缩波波速(m/s);VS——剪切波波速(m/s);TP1——压缩波到达第1个接收孔测点的时间(s);TP2——压缩波到达第2个接收孔测点的时间(s);TS1——剪切波到达第1个接收孔测点的时间(s);TS2——剪切波到达第2个接收孔测点的时间(s);S1——由振源到第1个接收孔测点的距离(m)S2——由振源到第2个接收孔测点的距离(m)△S——由振源到两个接收孔测点距离之差(m)。
[1]卓越周期的计算《高层建筑岩土工程勘察规程JGJ72－2004》条文说明[2]规范重点摘录编辑剪切波速土的类型划分与剪切波速范围以上两表内Ps为比贯入阻力的平均值来源:《湖北省地方标准DB42 /169-2003 岩土工程勘察工作规程》[5]剪切波速确定建筑场地的覆盖层厚度应符合下列要求:1 一般情况下,应按地面至剪切波速大于500m/s,且其下卧各岩土的剪切波速均不小于500m/s的土层顶面的距离确定。
剪切波
下一步打算
• 回到显著性检测，参照文献《A Saliency Detection Model Using Low-Level Features Based on Wavelet Transform》（也可从ieee 以外的库上看看是否还有其他小波及其变 种在显著性检测上较优的文献），将剪切 波应用到图像、视频的显著性检测上。
– 用最大的N个系数来重构原图像，在理论上最
2 2 || f f || N , N ，而小波变 优逼近阶为 N
换仅为 N 1 ，因此有很大的优化空间。
• 将小波在方向上拓展的方法划分为：非自 适应方法和自适应方法。
– 自适应的方法一般先对图像进行纹理检测，即 图像局部方向信息预测，再利用纹理信息对图 像进行优化表示，因此，检测算法的优劣也直 接影响着分解结果的好坏。 – 非自适应方法（超小波）则不需要先验的知道 图像本身的几何特征。是Ridgelet、Directionlet、 Surfacelet、Bandelet、Wedgelet、Curvelet、 Contourlet以及shearlet等方向小波的统称。
(d ) • 二维的剪切波分解， j ,l ,k 定义为 ) j j 2 { (j d : j 0, 2 l 2 , k Z } ,l , k
• 其中，d=0,1，分别对应上下和左右两块区域。 • 对每个尺度j，有 2 个l，k取定时，对应了2 (0) (1) 个 j ,l ,k 、 j ,l ,k ，这里也就指明了支撑域的总数
|| f f N ||2 N 2 (log N )3 , N
• 二维小波基具有正方形的支撑区间，不同分辨率下其支
撑区间为不同尺寸大小的正方形。二维小波逼近奇异曲 线的过程最终表现为用点来逼近线的过程，当尺度变细
常用剪切波波速
常用剪切波剪切波速测试单孔法压缩波或剪切波从振源到达测点时间的确定，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。
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：式中T ——压缩波或剪切波从振源到达测点经斜距校正后的时间（s）（相应于波从孔口到达测点的时间）；TL ————压缩波或剪切波从振源到达测点的实测时间（s）；K ——斜距校正系数；H ——测点的深度（m）；H0 ——振源与孔口的高差（m）,当振源低于孔口时，H0为负值；L ——从板中心到测试孔的水平距离（m）。
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：式中V——波速层的压缩波波速或剪切波波速（m/s）；△H——波速层的厚度（m）；△T——压缩波或剪切波传到波速层顶面和底面的时间差（s）。
剪切波速测试跨孔法压缩波或剪切波从振源到达测点时间的确定，应符合下列规定：（1）确定压缩波的时间，应采用水平传感器记录的波形；（2）确定剪切波的时间，应采用竖向传感器记录的波形。
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：式中VP——压缩波波速（m/s）；VS——剪切波波速（m/s）；TP1——压缩波到达第1个接收孔测点的时间（s）；TP2——压缩波到达第2个接收孔测点的时间（s）；TS1——剪切波到达第1个接收孔测点的时间（s）；TS2——剪切波到达第2个接收孔测点的时间（s）；S1——由振源到第1个接收孔测点的距离（m）S2——由振源到第2个接收孔测点的距离（m）△S——由振源到两个接收孔测点距离之差（m）。
[1]卓越周期的计算《高层建筑岩土工程勘察规程JGJ72－2004》条文说明[2]规范重点摘录编辑剪切波速土的类型划分和剪切波速范围。
剪切波换算面波-概述说明以及解释
剪切波换算面波-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以从以下方面展开：剪切波是地震波中的一种波动形式，具有重要的地球物理意义和应用价值。
面波则是地震波中的另一种波型，具有独特的传播特点和广泛的应用领域。
本文将探讨剪切波与面波之间的关系，重点介绍剪切波换算为面波的方法和意义。
在地震波传播过程中，剪切波是一种横向波，其振动方向与波传播方向垂直。
相比起纵向波（例如纵波和压力波），剪切波在地下介质中的传播速度较慢，衰减较快，波长较短。
它主要通过作用于介质的剪切力来传播，因此得名为剪切波。
剪切波在地震学、地球物理学和地质勘探中发挥着重要的作用，被广泛应用于地震勘探、地下结构识别和地震灾害研究等领域。
面波是一类介于体波和界面波之间的波动形式，包括Rayleigh波和Love波。
其中，Rayleigh波是一种地震波的表面波，其振动轨迹为椭圆形，同时具有类似剪切波和压力波的性质。
Love波则是另一种地震波的表面波，其振动方向只与水平方向有关，与垂直方向无关。
面波在地震学、地质学和工程地震领域有着广泛的应用，主要用于勘探地下结构、评估地震风险和工程设计等方面。
剪切波与面波之间存在着密切而复杂的关系。
在波动理论中，可以通过一系列数学方法将剪切波转换为面波，从而实现波形的转换和分析。
剪切波换算为面波的方法和意义在地震学和地球物理学中具有重要的研究价值和实际应用意义。
通过剪切波换算面波，可以探索地下结构、研究地震波传播特性、评估地震风险以及解决工程地震等问题。
本文将在后续章节中详细介绍剪切波和面波的定义、特点及其在地球物理学和地震学中的应用。
同时，将重点阐述剪切波换算为面波的方法和意义，以期为相关领域研究人员提供参考和指导。
1.2 文章结构文章结构部分的内容为：文章结构部分旨在介绍本篇论文的整体组织结构，以便读者能够清晰地了解文章的内容安排和逻辑顺序。
本文主要包含以下几个部分：1. 引言：在这一部分中，将对研究主题进行概述，简要介绍剪切波换算面波的背景和意义，引发读者的兴趣，并解释本文的目的和重要性。
超声波 压力波速度 剪切波速度
超声波压力波速度剪切波速度
超声波、压力波速度和剪切波速度都是地球物理学中常用的术语。
它
们在地震勘探、岩石力学和地震学中都有着重要的应用。
超声波在岩石中以不同的速度传播，这取决于岩石的密度和弹性模量。
在地震勘探中，超声波可以被用来探测岩石的内部结构。
压力波速度
是指沿着一个岩石样品传播的纵波速度，通常使用Vp来表示。
在地震学中，压力波速度是最基本的参数之一，它可以被用来计算岩石的密度，从而推断地球的内部结构。
剪切波速度是指在岩石中传播的横波速度，通常使用Vs来表示。
在地震学中，剪切波速度也是非常重要的参数之一，它可以被用来计算岩
石的弹性模量和剪切模量，从而推断地球的内部结构。
总体来说，超声波、压力波速度和剪切波速度都是地球物理学中非常
基础而又重要的概念。
它们被广泛应用于地震勘探、岩石力学和地震
学等领域。
掌握这些概念对于地球物理学研究工作有着重要的意义。
剪切波测试技术
前言场地波速的测定,在岩土工程中有着广泛的应用,无论是场地类别的划分、抗震设防区划分和抗震建筑的地基设计,还是高层建筑和重大工程设施的场地动力反应分析,都需要土层波速的数据。
另外,场地液化的判别和求岩土的其它动力参数,也可利用场地的剪切波速值。
由于波速的测试具有速度快、成本较低、工效高等特点,又克服了室内土工试验需要取原状土的困难,因此,近年来我国的波速测试工作有了较大的进展。
目前辅以其它有关参数,剪切波速可以在以下几方面得到应用: （1）划分场地土类型 （2）划分场地类别 （3）计算卓越周期 （4）确定土体力学参数 （5）评价场地土的液化可能性 （6）评价地基土的加固效果（7）其他。
（探测防空洞和溶洞的位置，医疗领域）1 剪切波传播与测试原理1.1 土层中的波根据弹性理论,当固体介质受到动荷载的瞬间冲击或反复振动作用时,介质受到应力作用而产生应变。
在作用于介质的应力消失后,应变和应力失去平衡,应变就在介质中以弹性波的形式由介质中的质点依次向周围传播,这种弹性波成分比较复杂,既有面波又有体波,体波又分为压缩波（P 波)和剪切波(S 波)。
剪切波的垂直分量叫Sv 波,其水平分量称Sh 波。
在地层表面传播的面波可分为瑞雷波和拉夫波。
各种波在同一介质中传播的特征和速度一般是各不相同的。
1.2 横波在岩土工程中的应用根据弹性波理论，假设波通过的岩土介质是均匀的和各向同性的，在无限弹性介质中，剪切波速ρ/G V S =,压缩波ρλ/)2(G V p +=。
由于：)1(2μ+=E G )21()1(μμμλ-⋅+⋅=E设：)1(21)(μμ+=s f )21()1(1)(μμμμ-⋅+-=p f则：ρμEf V s S ⋅=)( ρμEf V P P ⋅=)(μ一泊松比；G 一剪切模量；λ一拉梅常数；ρ一介质密度图1s f -μ曲线图 图2 p f -μ曲线图通过图1、图2可以看出，泊松比μ对剪切波的影响不大，但对压缩波的影响很大，这就对压缩波的现场测试要求很高，往往不易达到。
剪切波速度 杨氏模量 解释说明以及概述
剪切波速度杨氏模量解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本文旨在探讨剪切波速度和杨氏模量这两个与固体力学特性相关的重要参数。
剪切波速度是指在材料中传播的剪切波的速度，而杨氏模量则是衡量固体材料弹性变形能力的指标。
通过深入研究剪切波速度和杨氏模量的定义、测量方法以及影响因素，我们将进一步了解它们之间的关系，并为其应用领域提供一定的理论基础。
1.2 文章结构本文将按照以下结构展开对剪切波速度和杨氏模量进行说明和分析：引言部分将介绍文章的背景及目的；接下来，我们将详细讲解剪切波速度和杨氏模量的概念定义以及常用的测量方法；然后，我们将探讨影响剪切波速度和杨氏模量的因素，并对其进行分析；随后，在第四部分中我们将着重研究剪切波速度和杨氏模量之间的关系，包括相关研究背景、实验验证以及应用领域；最后，我们将在结论和展望部分对前述内容进行总结，并展望未来的研究方向。
1.3 目的本文的目的是对剪切波速度和杨氏模量这两个与固体力学特性密切相关的参数进行详细解释和说明，以期帮助读者更深入地理解它们的定义、测量方法和影响因素。
同时，我们还将探讨剪切波速度和杨氏模量之间存在的关系，并探索其在实际应用中的潜力。
通过全面而系统地介绍这些内容，本文旨在促进对剪切波速度和杨氏模量领域研究的深入探讨，以推动相关领域的发展和应用。
2. 剪切波速度:2.1 定义与解释:剪切波速度是指在材料中传播的一种机械波，其振动方向与波传播方向垂直。
它通常用来描述材料的剪切刚度和弹性特性。
在固体材料中，剪切波速度可以通过测量剪切频率和波长计算得出。
2.2 测量方法:有多种方法可以测量剪切波速度，其中最常用的是超声波测量法。
这种方法利用超声波传播时波速受到介质密度、弹性模量等因素影响的特点，通过测量超声波在材料中传播所需的时间和距离来计算剪切波速度。
2.3 影响因素:剪切波速度受到多种因素的影响，包括材料的密度、粘性、温度以及微观结构等。
对于薄板或纤维复合材料等异质材料，其内部的结构也会对剪切波速度产生重要影响。
常用剪切波波速
常用剪切波波速Prepared on 21 November 2021相关公式剪切波速测试单孔法压缩波或剪切波从振源到达测点时间的确定，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。
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：式中T——压缩波或剪切波从振源到达测点经斜距校正后的时间（s）（相应于波从孔口到达测点的时间）；TL————压缩波或剪切波从振源到达测点的实测时间（s）；K——斜距校正系数；H——测点的深度（m）；H0——振源与孔口的高差（m）,当振源低于孔口时，H0为负值；L——从板中心到测试孔的水平距离（m）。
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：式中V——波速层的压缩波波速或剪切波波速（m/s）；△H——波速层的厚度（m）；△T——压缩波或剪切波传到波速层顶面和底面的时间差（s）。
剪切波速测试跨孔法压缩波或剪切波从振源到达测点时间的确定，应符合下列规定：（1）确定压缩波的时间，应采用水平传感器记录的波形；（2）确定剪切波的时间，应采用竖向传感器记录的波形。
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：式中VP——压缩波波速（m/s）；VS——剪切波波速（m/s）；TP1——压缩波到达第1个接收孔测点的时间（s）；TP2——压缩波到达第2个接收孔测点的时间（s）；TS1——剪切波到达第1个接收孔测点的时间（s）；TS2——剪切波到达第2个接收孔测点的时间（s）；S1——由振源到第1个接收孔测点的距离（m）S2——由振源到第2个接收孔测点的距离（m）△S——由振源到两个接收孔测点距离之差（m）。
[1]卓越周期的计算《高层建筑岩土工程勘察规程JGJ72－2004》条文说明[2]规范重点摘录剪切波速土的类型划分和剪切波速范围。
《剪切波测试规范》课件
试效率和准确性。
拓展剪切波测试技术的应用范围
03
进一步拓展剪切波测试技术的应用范围，将其应用于更多领域
和场景中，为工程实践提供更加准确可靠的技术支持。
感谢您的观看
THANKS
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
剪切波测试需要使用专门的测试设备 和仪器，包括激振器、拾振器、数据 采集和处理系统等。
测试的重要性
工程应用价值
剪切波测试规范对于工程设计和 安全性评估具有重要意义，特别 是在地震工程和岩土工程领域。
学术研究价值
通过剪切波测试规范可以深入了解 土体的动力学性质和地震反应，为 地震工程和岩土工程的理论研究提 供实验依据。
目的
通过剪切波测试规范，可以了解土体 的剪切波传播特性，评估土体的动力 学性质和地震反应，为工程设计和安 全性评估提供依据。
测试原理
原理概述
剪切波测试规范基于地震波动理论， 通过在土体中产生剪切波并测量其传 播速度，从而获取土体的动力学参数 。
测试设备
测试步骤
测试过程通常包括土体准备、仪器布 置、激振和拾振、数据采集与处理等 步骤。
《剪切波测试规范》PPT课 件
contents
目录
• 剪切波测试规范概述 • 剪切波测试规范技术要求 • 剪切波测试规范应用案例 • 剪切波测试规范常见问题与解决方案 • 剪切波测试规范发展趋势与展望
01
剪切波测试规范概述
定义与目的
定义
剪切波测试规范是一种用于评估土壤 剪切波速度的测试方法，旨在获取土 体的动力学参数，为地震工程和岩土 工程提供基础数据。
标准化与规范化发展
01 02
制定统一的测试标准
为了规范剪切波测试技术的应用，需要制定统一的测试标准，包括测试 方法、数据处理、结果解释等方面的规定，以提高测试的可靠性和可比 性。
基于剪切波变换的滤波技术
基于剪切波变换的滤波技术基于剪切波变换的滤波技术基于剪切波变换的滤波技术是一种用于信号处理和图像处理的强大工具。
它通过将信号或图像转换为频率域进行滤波，然后再将其转换回时域。
以下是基于剪切波变换的滤波技术的逐步思路。
第一步：理解剪切波变换剪切波变换是一种基于傅里叶变换的技术，它将信号或图像转换为频率-角度域。
它能够提供信号或图像的频谱分布以及频率、角度信息。
第二步：准备数据收集需要进行滤波处理的信号或图像数据，并将其存储在计算机中。
确保数据的质量和完整性，以获得准确的结果。
第三步：进行剪切波变换使用适当的算法，将数据从时域转换为频率-角度域。
这可以通过对数据进行傅里叶变换来实现。
根据数据的特性和需求，选择适当的变换算法。
第四步：分析频率-角度域在频率-角度域中，分析数据的频谱分布以及频率、角度信息。
根据所需的滤波效果，找到需要滤除或保留的频率成分。
第五步：设计滤波器基于分析的结果，设计适当的滤波器。
滤波器可以是低通、高通、带通或带阻滤波器，具体取决于所需的滤波效果。
第六步：应用滤波器将设计好的滤波器应用于频率-角度域的数据上。
通过将滤波器与频谱分布相乘，滤除或保留特定的频率成分。
第七步：进行逆变换将经过滤波的数据从频率-角度域转换回时域。
这可以通过对滤波后的数据进行傅里叶逆变换来实现。
第八步：分析滤波结果分析滤波后的数据，评估滤波效果。
根据需求，可能需要进一步调整滤波器的设计，重新应用滤波器，直到获得满意的结果。
第九步：应用到其他数据将滤波技术应用到其他需要处理的数据上。
根据数据的特性和需求，可能需要调整滤波器的参数或重新设计滤波器。
基于剪切波变换的滤波技术是一种强大的工具，可以应用于各种信号处理和图像处理的任务。
通过逐步思考和实施上述步骤，可以高效地进行滤波处理，并获得满意的结果。
等效剪切波速计算公式
等效剪切波速计算公式好嘞，以下是为您生成的关于“等效剪切波速计算公式”的文章：咱今儿就来好好唠唠等效剪切波速计算公式这个事儿。
话说在我多年的教育生涯里，碰到过不少学生被这个公式搞得晕头转向。
但其实啊，只要咱把它掰扯明白了，也就那么回事儿。
等效剪切波速计算公式，这玩意儿在地质工程、地震研究等领域那可是相当重要。
它就像是一把解开地层秘密的钥匙。
咱们先来说说这个公式到底长啥样。
它一般写成：Vse = d0 / t 。
这里的 Vse 就是等效剪切波速，d0 呢是计算深度，t 是剪切波在地面至计算深度之间的传播时间。
为了让您更明白，我给您举个例子。
假设我们要研究一块场地，从地面到 20 米深度范围内测量了剪切波的传播时间。
通过仪器检测，我们发现剪切波从地面传到 20 米深度总共用了 0.5 秒。
那按照公式，d0 就是 20 米，t 是 0.5 秒，一计算，等效剪切波速 Vse 就等于 20÷0.5 = 40 米/秒。
您可能会问了，知道这个有啥用呢？用处可大了去啦！比如说在建筑设计的时候，如果这个地方等效剪切波速比较低，那就说明地层比较软，可能不太能承受大的震动，那咱们盖房子就得更加小心，加强抗震设计。
我记得有一次，带着学生去实地考察一个建筑工地。
当时工程师正在给大家讲解场地的地质情况，就提到了等效剪切波速的计算。
学生们那是听得一脸懵，我就赶紧现场给他们比划解释。
我指着地面说：“同学们，你们看，这就相当于咱们公式里的起点，从这开始算剪切波走的路程。
”然后又指着远处的测量仪器说：“那个仪器测出来的时间，就是剪切波走这段路用的时间。
”经过这么一解释，不少同学恍然大悟，那表情就像是找到了宝藏一样。
回到这个公式本身，要准确计算等效剪切波速，测量数据的准确性那是至关重要的。
哪怕一点点的误差，都可能导致结果大相径庭。
而且在不同的地质条件下，这个公式的应用也会有所不同。
比如遇到多层土的时候，就得分层计算，然后再综合起来。
剪切波
• 从这篇文章得到启发，针对小波变换本身 存在方向性描述不足，以致使用小波描述 信号不够稀疏的问题，出现了一系列的方 向小波。
• 拟考虑使用剪切波进行图像、视频的显著 性检测。
二、简单对比
• 小波变换在一维信号的表示中能够很好的 捕捉信号奇异点，具有十分优异的性能， 遗憾的是这种性能并不能简单的推广到二 维。简单的说，就是小波在多维信号的表 示上存在方向性不足的问题。 • 使用逼近阶（the asymptotic approximation error decays）来描述，即为：
• 据生理学家对人类视觉系统研究结果和自然图像统计模型，一 种“最优”的图像表示法应该具有如下的特征：
– (1)多分辨：能够对图像从粗分辨率到细分辨率进行连续逼近，即 “带通”性; – (2)局域性：在空域和频域，这种表示方法的“基”应该是“局部” 的; – (3)方向性：其“基”应该具有“方向”性，不仅仅局限于二维可 分离小波3个方向。
通过构造shearing矩阵来达到这一目的。
三、图像、视频的剪切波变换
• 以二维函数f[n1,n2]为例，对该函数进行二 维剪切波变换的流程如下图所示：
• 对图像f进行剪切波变换就是将f映射成元 (d ) (d ) f , f , 素 ，每取一个j,l,k,d， j ,l , k j ,l , k 对应一 个尺度、一个方向、数据量等同于该支撑域大 小的一组剪切波系数。
• Curvelet变换能充分利用原函数的几何正则性，其基的 支撑区间近似表现为长条形。与小波变换相比，使用 Curvelet变换可以达到用更少的系数来逼近奇异曲线的 目的。基的长条形支撑区间实际上是方向性的一种体现， 所以Curvelet的基具有各向异性，此类变换称为多尺度 几何分析。
单孔剪切波测试的原理及注意事项
单孔波速测试原理 及注意事项杨永波 2010.41、为什么要做单孔波速测试？天然地基，常常不是单一的匀质土体，而是具 有多层结构的非匀质土体，为了解地基土层的空间 分变化情况，提供与波速有关的岩土动力学参数、 计算土层的动剪模量剪切模量、了解地基的软弱地 层、 分析地基土的类型和建筑物场地类别，进行 地基土的地震反应计算等，必须使用波速测井这种 地球物理方法。
2、什么是单孔波速测试？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， ①地表激发孔中接收法 ②孔中激发地表接收法 ③孔中激发孔中接收法 ④孔底法 常用地表激发孔中接收法。
2、什么是单孔波速测试？一般情况下，通过三分量传感器测试场地的剪切 波（横波）和场地的压缩波（纵波）。
但由于场地土层的松散性和地下水位的影响， 压缩波比较难以测到，因此很多时候单孔波速测试 主要是测试剪切波。
2、单孔波速测试的原理利用直达波的原理，由震源产生压缩波（又称P波） 和剪切波（又称SH波），经过岩(土)体，被放置在孔 中的三分量检波器接收，根据波传播的距离和走时计 算出场地土的波速，进而评价场地土的工程性质。
原位测定压缩波(P波)、剪切波(SH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。
优点：直接对地层测试、结果相对精确且不需要 任何场地（只要能成孔）。
2、单孔波速测试的原理当S波穿过地球时，它们遇到构造不连续界面时会 发生折射或反射，并使其振动方向发生偏振。
当发生 偏振的S波的岩石颗粒仅在水平面中运动时，称为SH波。
当岩石颗粒在含波传播方向的竖直平面里运动时，这 种S波称为SV波。
SH波 SH-wave 水平偏振横波。
质点在垂直于入射平面 的方向上振动的波叫水平偏振横波。
SV波 SV-wave 垂直偏振横波。
质点在入射平面内且与 传播方向垂直振动的波叫垂直偏振横波。
剪切波的概念
剪切波是传播方向与介质质点的振动方向垂直的波，也被称为S波、横波、体积波、畸变波等。
在地壳中，地震横波（剪切波）是地震时从震源传出的一种弹性波，其传播介质质点振动方向与波的前进方向垂直，因此被称为地震横波。
在地壳中，横波的传播速度较慢，且到达地面时会使人感觉到摇晃和物体摆动，对地面破坏较大。
在有限介质中传播的弹性波被称为导波，例如管道、板和锚杆结构中传播的弹性波都是导波，相应的这些结构被称为波导结构。
常用剪切波波速
常用【1】剪切波剪切波波速成果图相关公式编辑剪切波速测试单孔法压缩波或剪切波从振源到达测点时间的确定，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。
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：式中T ——压缩波或剪切波从振源到达测点经斜距校正后的时间（s）（相应于波从孔口到达测点的时间）；TL ————压缩波或剪切波从振源到达测点的实测时间（s）；K ——斜距校正系数；H ——测点的深度（m）；H0 ——振源与孔口的高差（m）,当振源低于孔口时，H0为负值；L ——从板中心到测试孔的水平距离（m）。
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：式中V——波速层的压缩波波速或剪切波波速（m/s）；△H——波速层的厚度（m）；△T——压缩波或剪切波传到波速层顶面和底面的时间差（s）。
剪切波速测试跨孔法压缩波或剪切波从振源到达测点时间的确定，应符合下列规定：（1）确定压缩波的时间，应采用水平传感器记录的波形；（2）确定剪切波的时间，应采用竖向传感器记录的波形。
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：式中VP——压缩波波速（m/s）；VS——剪切波波速（m/s）；TP1——压缩波到达第1个接收孔测点的时间（s）；TP2——压缩波到达第2个接收孔测点的时间（s）；TS1——剪切波到达第1个接收孔测点的时间（s）；TS2——剪切波到达第2个接收孔测点的时间（s）；S1——由振源到第1个接收孔测点的距离（m）S2——由振源到第2个接收孔测点的距离（m）△S——由振源到两个接收孔测点距离之差（m）。
[1]卓越周期的计算《高层建筑岩土工程勘察规程JGJ72－2004》条文说明[2]规范重点摘录编辑剪切波速土的类型划分和剪切波速范围土的类型岩土名称和性状土层剪切波速范围（m/s）岩石坚硬或较坚硬的稳定岩石Vs>800。
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第二章 剪切波现场测试方法
现场测试注意事项
3、木板与表土层藕合的好坏 直接关系波形采集的好坏。现场 可在选定放木板的地方撒一层砂 子，放上木板来回磨动，然后拿 开木板，藕合好坏一目了然，在 有空缺处再撒砂子，反复数次可 达最佳效果。
第二章 剪切波现场测试方法
现场测试注意事项
4、现场可将汽车直接压在木 板上。无汽车可用重物。重物的 重量应保证锤击时没有大的位移， 另外重物应尽可能在木板上均匀 分配。
第二章 剪切波现场测试方法
剪切波的测试方法—检波器的放置
3、检波器的放置：
当井中三分量检波器在孔 内不同深度处接收剪切波时， 应将其固定在孔壁上。当使用 检波器作触发信号时，记时触 发检波器应置于木板中心。
第二章 剪切波现场测试方法
剪切波的测试方法—仪器的连接
4、仪器的连接：
•
接
气囊式井中三分量检波器的连 杠杆式井中三分量检波器的连
第二章 剪切波现场测试方法
剪切波的测试方法—钻孔的情况
1、钻孔的情况：
钻孔附近地面应尽可能平整， 钻孔时应尽量减少孔壁土扰动，待 测孔钻到预定深度时，如地层软弱 应下套管护壁，套管与孔壁间应用 灌浆和填砂法处理。
第二章 剪切波现场测试方法
剪切波的测试方法—振源的放置
2、振源的放置：
用敲板法做振源时，在距孔口1—3米处 放置长度2—3米的木板应与地面贴紧，上压 500Kg左右的重物以防木板的滑移，木板的 中垂线应通过孔口，用锤沿板纵轴从两个相 反方向水平敲击板端，产生水平剪切波。当 板中心的高程与孔口相差较大时，应量测并 记录下来以便做修正之用。
第二章 剪切波现场测试方法
剪切波的测试设备—信号接收换能器
2、信号接收换能器：
•
•
信号接收换能器的特点
常用信号接收换能器的介绍
第二章 剪切波现场测试方法
剪切波的测试设备—信号接收换能器
（1）信号接收换能器的特点：
为速度型检波器，有三个分量，一个 垂直，两个水平。三个分量互相垂直，其 中两个水平分量在一个平面内相互夹角为 90°。这样的夹角可以保证检波器放在孔 中任意地方，总有一个检波器与剪切波信 号的方向小于或等于45°，以达到采集波 形良好的效果。
第二章 剪切波现场测试方法
现场测试注意事项
1、作为振源的木板应选用弹 性和韧性均好的木板，不宜用铁 板或水泥板。木板锤击的两头可 包上铁皮，或用一块比木板截面 稍大的铁板垫在木板两头以便多 次使用。
第二章 剪切波现场测试方法
现场测试注意事项
2、井孔应与木板长轴线垂直， 即井孔到木板两头的距离应相等， 这是保证木板两面敲击后，剪切 波恰好反向的一个基础。孔源距 应是井孔到木板中心的垂直距离。
8、测有泥浆护壁的钻孔，最好从 孔底测起，避免因泥浆沉淀引起卡换 能器和测量深度不够情况。
第二章 剪切波现场测试方法
现场测试注意事项
9、剪切波不能在水中传播， 但根据实测经验，在有浓泥浆护 壁的钻孔中，可以在换能器不与 钻孔壁紧密接触的情况下测得很 好的S波震相，为测量提供了方 便。另外泥浆浓可以减少塌孔的 可能性。
对于软弱土场地，需改良处理，处理前后对场地土 层剪切波速进行测量对比，可评价改良处理的结果。
第二章 剪切波现场测试方法
第二章 剪切波现场测试方法
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 剪切波的测试设备 剪切波的测试方法 现场测试注意事项 剪切波测试资料的整理 分析软件界面介绍
第二章 剪切波现场测试方法
剪切波的测试设备—仪器设备
3、仪器设备——RSM系列产品：
• RSM系列产品技术指标
• RSM—24FD浮点工程动测 仪
第二章 剪切波现场测试方法
剪切波的测试设备—仪器设备
（1）RSM系列产品技术指标：
• 4道独立瞬时浮点24位A/D
• 采样间隔：10—65536微 秒
•
最大增益为25600倍
第二章 剪切波现场测试方法
剪切波测试资料的整理—剪切波震相确认
（2）波形的室内判读：
室内判读主要是精确地判读出第一个 S波到达的时间。对不同方向激振所记录 下来的波形图，根据正反向激发S波极性 相反的特点，确定S波的初至，并以触发 信号的起点为零时刻，读取第一个剪切波 到达的时刻。如下图中的ts所示。
第二章 剪切波现场测试方法
T’：剪切波从孔口到达测点的时间（s） T：剪切波从振源到达测点的实测时间（s） H：测点深度（m） H0：振源与孔口的高差（m） L：从板中心到测试孔的水平距离（m）
第二章 剪切波现场测试方法
剪切波测试资料的整理—剪切波速的计算方法
（2）剪切波速计算：
Vi=hi/(ticosαi—ti-1cosαi-1) Vi：第i层土的剪切波速 hi：第i层土的厚度 ticosαi：剪切波从孔口到达 第i层土底面的时间
单孔波速测试的基本原理
第一节 单孔波速测试的基本原理
单孔波速测试：由震源产生压缩 波（又称P波）和剪切波（又称S波）， 经过土层，由在孔中的三分量检波器 接收，根据波传播的距离和走时计算 出场地土的波速，进而评价场地土的 工程性质。
第一章 单孔波速测试的原理及用途
剪切波速结果的用途
第二节 剪切波速结果的用途
Ti-1cosαi-1：剪切波从孔口 到达第i层土顶面的时间
第二章 剪切波现场测试方法
分析软件界面介绍
第五节 分析软件界面介绍
1、 主操作界面
2、 参数设置界面 3、 波形分析界面
4、 波列打印界面
第二章 剪切波现场测试方法
剪切波速检层法 原理及应用
剪切波速检层法原理与应用--目录
第一章
单孔波速测试的原理及用途
第二章
第三章
剪切波现场测试方法
单孔波速测试的软件操作
第一章 单孔波速测试的原理及用途
第一章 单孔波速测试的原理 及用途
第一节 第二节 单孔波速测试的基本原理 剪切波速结果的用途
第一章 单孔波速测试的原理及用途
剪切波波形的取得
第二章 剪切波现场测试方法
剪切波的测试方法—信号的采集
（1）测点间距的选择：
测试时，应使相邻两测点间的时差 大于记录上的可读精度。对于土层一般 以每隔1—2米布置一个测点为宜，并宜 自下而上按预定深度进行测试。当有较 薄夹层时，应适当调整，使得薄夹层中 至少布置两个测点。
第二章 剪切波现场测试方法
第二章 剪切波现场测试方法
现场测试注意事项
10、测有套管的钻孔，要避免 钢丝绳与套管直接接触。 11、测量时如遇塌孔卡换能器， 在人力拉不动的情况下，最好将 钻机用不带钻头的钻杆放到合适 深度，用冲洗的方法慢慢的提升， 这样可保住换能器。
第二章 剪切波现场测试方法
现场测试注意事项
12、在用气囊式换能器时，用 高压气筒慢慢打气，打一下停一 下，看是否已藕合，如提不动， 则藕合好。切忌连续打气，将气 囊胀破。
剪切波的测试设备—仪器设备
（2）RSM—24FD浮点工程动测仪：
•
•
分体机
一体机
第二章 剪切波现场测试方法
剪切波的测试设备—仪器设备
分体机：
第二章 剪切波现场测试方法
剪切波的测试设备—仪器设备
一体机：
第二章 剪切波现场测试方法
剪切波的测试方法
第二节 剪切波的测试方法
1、 2、 3、 4、 5、 钻孔的情况 振源的放置 检波器的放置 仪器的连接 信号的采集
第二章 剪切波现场测试方法
剪切波的测试设备—信号接收换能器
（2）常用信号接收换能器的介绍：
• 气囊式井中三分量检波器
•
杠杆式井中三分量检波器
第二章 剪切波现场测试方法
剪切波的测试设备—信号接收换能器
① 气囊式井中三分量检波器：
通过充气管给气囊 充气使检波器与钻孔壁 紧密接触藕合，藕合情 况的好坏，对采集波形 的影响很大。采用这种 检波器可以任意选择是 从钻孔底往钻孔口测试 还是从钻孔口往钻孔底 测试。
（1）波形记录的现场识别：
现场采集的波形一般由三部分组成：
第一部分是从零时开始至直达波能量的到达， 其信号除受外部干扰出现毛刺外，基本上是一条 接近于直线的平稳段； 第二部分从波的第一个初至起到第二个初至 止，此段属于P波段，振幅小，频率高； 第三部分是以S波为主的部分，振幅大，频 率低。
第二章 剪切波现场测试方法
第二章 剪切波现场测试方法
现场测试注意事项
5、测剪切波时，锤击力要尽 量保持水平。锤击要干净利索， 避免二次或多次击打。
6、每次放下或提升换能器到 一个新深度应保留十几秒钟后再 测，这样可避免泥浆扰动干扰。
第二章 剪切波现场测试方法
现场测试注意事项
7、在换能器上要配接吃力拉绳。 根据经验，最好是细钢丝绳，细钢丝 绳伸缩性小，抗拉性强，不宜缠绕。
剪切波的测试方法—信号的采集
（2）剪切波波形的取得：
测试时，应将井中三分量检 波器固定在预定深度，沿木板纵 轴方向分别敲击其两端，记录极 性相反的两组剪切波波形。
第二章 剪切波现场测试方法
现场测试注意事项
第三节 现场测试注意事项
为获得高质量的波形记录， 测试前应调整好仪器设备，保证 各设备可靠连接。另外，现场要 注意以下的问题。
剪切波测试资料的整理—剪切波震相确认
触发信号 零时刻
S波初至 时刻
ts
横波走时
第二章 剪切波现场测试方法
剪切波测试资料的整理—剪切波速的计算方法
2、剪切波速的计算方法：
•
•
走时随斜距的校正
剪切波速计算
第二章 剪切波现场测试方法
剪切波测试资料的整理—剪切波速的计算方法
（1）走时随斜距的校正：
当振源距孔口距离较大时，应按下列公式 进行斜距校正： H H0 T' T 2 2 L (H H0)