剪切波速实验报告

剪切波速试验
1.1试验的目的
（1）掌握波速试验操作方法及试验原理。

并能独立进行波速测试、试验数据处理，认识了解试验设备。

（2）划分场地土类型。

（3）计算场地剪切模量和卓越周期。

1.2 试验的适用范围
波速测试适用于测定各类岩土体的压缩波、剪切波或瑞利波的波速，可根
据任务要求，采用单孔法、跨孔法或面波法。

利用铁球水平撞击木板，使板与地面之间发生运动，产生丰富的剪切波，从而在钻孔内不同高度处分别接收通过土层向下传播的剪切波。

因为这种竖向传播的路径接近于天然地层由基岩竖直向上传播的情况，因此对地层反应分析较为有用。

1.3试验的基本原理
单孔法通常是指在地面或者信号接收孔中激振时，检波器在一个孔中自下而上逐层检测土层的P 波或S 波波速。

（1）地下介质采用水平层状地层模型；
（2）剪切波速在水平方向为均匀分布，而在垂直方向随深度变化； （3）反演公式：
∑-=-----=
11
1
1
cos i j sj j j
i i i i si V h h t h h V θ 式中 si V 、ji V --分别为第i 和第j 个测点深度处的剪切波速（m/s)； i h 、j h --分别为第i 和第j 个测点的深度（m)； i t --第i 个测点深度的到时（s)；
i θ--第i 个测点到激发点的连线与钻孔轴向的夹角。

1.4试验的仪器设备
RSM-SW 波速测试仪，主要包括波速剪切仪、剪切波电缆线、三分量传感器、大铁锤、条木等
1.5试验步骤
（1）在指定测试地点打钻孔，垂直度要求与一般勘察探空一样，现我们采用已经打好的钻孔（孔深约9m）。

（2）离开孔口0.5-1.5m处布置激震装置，激震装置采用大木条和铁锤构成。

（3）孔内测点结合试验场地土层实际情况布置测点，测点垂直方向上的间距取1m。

（4）在孔内放置三分量检波器，在预定深度固定（机械固定）于孔壁上，并紧贴孔壁。

（5）测点布置，本试验采用孔内每一米布置一个测点。

（6）激发布置，本试验采用地面激震，距离孔口距离0.79m处埋设一块大木头，用大锤锤击木板两端，产生正反的剪切波。

（7）接收，采用三分量检波器，在不同的深度分别记录正反向剪切波的波速，检查记录波形的完整性和可判读性。

如发现接收仪记录的波形不完整，或不可判读，则必须重做，直至正常为止。

1.6数据整理
1.6.1波形鉴别
根据不同波的初至和波形特征进行波形识别：
（1）压缩波速度比剪切波速度快，初至为压缩波。

（2）敲击木板正反向两端时，剪切波波形相差180°，而压缩波不变。

（3）压缩波传播能量衰减比剪切波快，离孔口一定深度后，压缩波与剪切波逐渐分离，容易识别。

它们的波形特点：压缩波幅度小、频率高；剪切波幅度大、频率小。

1.6.2波速计算
=6.34,则平均V=209.3023×cos6.34=208.222以9 m 为例，θ=tan−11
89.3
（m/s）
划分场地土类及建筑场地类别依照中华人民共和国国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中的有关规定进行。

结合图表及规范可划分土层，0~3m为软弱土，3~10m为中软土。

1.7试验成果应用
（1）可用于场地土类型的划分；
（2）建筑场地覆盖厚度的确定；
（3）土层等效剪切波速的计算；
（4）建筑场地类别的划分。

1.8结论与建议
（1）测井对钻孔时间的要求：一般测井的时间要求比较特殊，受到终孔时间的限制。

一般来说，在钻机打完井后，马上对钻进进行扩孔、泥浆护壁等工作，这些工作完成后立即开始进行测井。

（2）打钻工作一般在白昼进行，在完工后24 小时以内，应该完成波速测井的工作，为了防止周围环境和人文干扰，测井有时要在夜深人静时进行，尤其受人文、交通干扰较大的地区，选择合适的时间测井也是一种很好的防干扰措施。

（3）钻孔附近地面应尽可能平整：钻孔时应尽量减少孔壁土层扰动，待测孔钻到预定深度时，如地层软弱应立即下套管护壁，套管与孔壁间应灌浆和填砂法处理，以保持套管与孔壁间的紧密接触。