场地土层剪切波速测试
剪切波速
琼中白鹭湖度假区19#楼场地土剪切波速测试报告工程名称：琼中白鹭湖度假区19#楼场地位置：琼中县湾岭镇白鹭湖度假区测试人员：黄小松报告编写：黄小松审核人：周龙茂东华理工大学勘察设计研究院二O一三年十一月一、项目概况琼中白鹭湖度假区19#楼详细勘察为确定场地各土层剪切波波速和土层等效剪切波，划分建筑场地的类别。
现场进行了场地土层剪切波试验，本次完成测试孔2个（编号为ZK4、ZK13）。
二、地质概况地质概况详见“琼中白鹭湖度假区19#楼岩土工程详细勘察报告”。
三、野外工作方法与技术1、剪切波速测试工作方法本次试验采用单孔法波速测试——敲板法。
震源设置在离孔口1.5米左右的地方，木板与地面耦合良好，木板上压上数百公斤重物，木板中心位置应正对钻孔，精确测量震源至孔口距离。
测量时，井中三分量检波器（探头）放至孔底，由深到浅测量，测点点距为1米。
在板两端用重锤垂直测线沿水平方向敲击并采集数据。
测试过程如图1所示。
测试仪器采用武汉岩海的RS-1616K动测仪及配套设备。
2、遵循的技术标准《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）（2010版）；《地基动力特性测试规范》（GB/T 50269-97）。
3、土的分类及场地类别判别标准（1）按表1划分土的类型土的类型划分和剪切波速范围表1ak（2）建筑的场地类别，应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度按表2划分为四类各类建筑场地的覆盖层厚度（m）表2四、数据采集与处理根据工作任务，现场采集了2个孔的剪切波速数据。
数据处理，室内采用武汉岩海公司剪切波分析程序分析。
利用该程序提供的数据处理功能进行曲线修正，有数字滤波、平滑、消除直流、前清零、后清零、波形前移、波形后移、波形反相等。
完成工勘资料的输入，人工分层，并输出成果图，成果图有原始波形图、剪切波速直方图。
五、测试结果与结论1、测试结果场地各岩土层剪切波波速值测试结果如下表各土层剪切波波速值（m/s ） 表32、测试结论（1）根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2010版）土的类型划分和剪切波速范围来确定（即表1）：该场地土的类型属中软土。
声波测试及场地剪切波速测试方法及其应用
之一 ， 可 确 定 与 波 速 有 关 的 岩 土参 数 ， 进 行场地 类别划 分， 为
场地 地 震反 应 分析 和 动 力机 器进 行动 力分 析提 供 地 基 土 动 力
剪 切 波 速 测 试 野 外工 作 条 件 要 求较 复杂 ：首 先要 平 整 场 地． 放 木板 ， 木板上 方需压 ５ ０ ０ ｋ ｇ重 物 或 用 汽 车 两 前 轮 压 住 接 通 仪 器 电源 ． 测 试 仪 器正 常 后 开 始 试 验 、 横 波 的 激发 用铁 锤
【 摘 要】 声波测试和 剪切波速 测试是在工程 勘察 中常见 的应用 方法 ， 声 波测试 可以通过获得岩体和岩块 的纵 波速度求得地层的完整性 ， 从而
评 价 建 筑 场地 类 别 而剪 切 波 速 是 反映 土 的动 力 特 性 的重 要 参 数 ， 根 据 剪 切 波 速 能抗 震 设计 提 供 场地 土 的 动 力参 数 ， 从 而 可 以划 分 建 筑 场 地 类
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低碳 技 术
声 波测试及 场地剪切 波速测试 方法及 其应 用
黄志芳 ， 邓晓斌
（ １ ． 汀 ： Ｉ 肯 媒 …地 顷 助祭 研 究 院 ， 心 ¨ ３ ３ ０ ０ ０ ｌ ； ２ ． ｝ Ｉ Ｉ ） Ｌ ｉ 水 利 职 ， ｌ ｛ Ｊ ＿ ｆ １ ３ ３ ０ ０ １ ３ ）
波传播波形 、 传播速 度 ， 从 广 义声 学信 号 的 角 度 来 看 ． 已携 带 了大 量 的 岩 石 物 理 信 息 ， 从原理上说 ， 同 一 种 岩性 ， 声 波 传 播
速度 高 ． 表明岩体的性状好 ． 反之 较 差 同一 种 岩 性 不 同 的 风
土层剪切波速的测量如何确定
土层剪切波速的测量如何确定？一般来说，波速测试可原位测定压缩波(P波)、剪切波(S波)和瑞雷面波(R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，它能有效地解决许多地质问题，诸如确定场地土类型、建筑场地类别；提供断层破碎带、地层厚度、固结特性和软硬程度、评价岩(土)体质量等；并可计算工程动力学参数，如动剪切模量、动弹性模量等。
面波是一种特殊的地震波，它与地震勘探中常用的P波和S波不同，它是一种地滚波。
弹性波理论分析表明，在层状介质中，拉夫波是由SH波（水平方向S波）与P波干涉而形成，而瑞利波是由SV波（垂直方向S波）与P波干涉而形成，且R波的能量主要集中在介质自由表面附近，其能量的衰减与r-1/2成正比，因此比体波（P、S波∝r-1）的衰减要慢得多。
在传播过程中，介质的质点运动轨迹呈现一椭圆极化，长轴垂直于地面，旋转方向为逆时针方向，传播时以波前面约为一个高度为λR（R波长）的圆柱体向外扩散。
在各向均匀半无限空间弹性介质表面上，当一个圆形基础上下运动时，由它产生的弹性波入射能量的分配率已由Miller（1955年）计算出来，即P波占7%、S波占26%、R波占67%，亦就是说，R波的能量占全部激振能量的2/3，因此利用R波作为勘探方法，其信噪比会大大提高。
实测通常由震源和记录仪器组成，叩板震源设置一般距孔口2～7m，平放一块压重物的木板，测试孔应位于木板长轴的中垂线上，使木板与地面紧密接触。
木板长2.5～3.0m，宽0.3～0.4m，厚0.06～0.10m，上压约500～1000kg的重物。
当分别水平敲击木板两端时，产生弹性波(此时以S波为主)。
记录仪器由井中三分量检波器和工程地震仪构成，三分量检波器放置井中某一深度，接收由震源产生的弹性波信号，并通过连接电缆输送给地震仪，再由地震仪记录并存储以备后期数据处理之用.弹性波在岩(土)层中的传播速度是反映岩(土)体的动力特性的一项重要参数，根据实测岩(土)体的弹性波速，能为抗震设计提供岩(土)体的动力参数、划分建筑场地类别、评价地震效应、进行场地地震反应分析、地震破坏潜势分析、地基加固效果检测、地基振动特性研究和爆破区岩体动力特性评价等。
剪切波速测试划分场地类别
剪切波速测试划分场地类别【摘要】剪切波速值是场地土动力参数的重要内容，是工程场地类别划分的依据，为场地设计地震动参数计算和地震地质灾害评估提供资料。
波速测试已成为工程勘察中重要的手段。
本文简要介绍单孔法的测试原理、测试系统及方法，并结合工程实例，主要说明其在工程勘察中场地类别划分的应用。
【关键词】测试技术剪切波速应用1 测试原理XG-Ⅰ型悬挂式波速测井仪主要由主机、井中悬挂式探头及连接电缆等组成。
井中悬挂式探头，主要由全密封（防水）电磁式激振源、两个独立的全密封检波器及高强度连接软管等组成。
当震源向井壁作用一冲击力后，沿井壁地层就有P波和S波传播，在井孔震源下方悬挂有两个检波器，S波传播到检波器位置时，通过井液耦合检波器就可以把S波的初至时间和振动波形转换成电信号，由记录仪器记录下来。
由两道S波的初至时间差可计算出两道间地层的波速值（如图1）。
2 测试系统及方法使用仪器为河北省廊坊开发区大地工程检测技术开发有限公司生产的XG—I悬挂式波速测井仪，仪器主要技术指标如下：动态范围：96dB；前放增益：18-60dB（8-1000倍）；通道数：1至3道可选；采样间隔：0.003—10ms可调；采样次数：512—16k可调；仪器接收信号的探头采用悬挂式井中检波器，主要技术指标如下：水平检波器的固有频率为60Hz，灵敏度为30V/m/s。
电磁式激振源指标：供电电压直流48V，电流≤6A。
工作时将悬挂式探头（即振源和检波器）放入孔中，用孔中的泥浆液作为震源和检波器与井壁耦合介质。
震源为水平激振（垂直井壁）激发产生P、S波，S波沿井壁地层传播，由两个相距1m的检波器接收沿井壁传播的S波振动信号并把S波的振动信号转换成电信号，通过电缆由主机记录显示存储。
主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。
测试顺序自下而上逐点进行，测点深度间隔1.0m。
剪切波速测试方法及计算说明
1）土层剪切波速Vs 的测定
本次剪切波速测试主要技术依据为：中华人民共和国国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)，天津市工程建筑标准《岩土工程技术规范》DB29-20-2000。
波速测井法采用孔中激振孔中接收法，由电源供给脉冲电流，在钻孔中使用电磁震源激发，当震源向井壁作用一冲击力后，沿井壁地层有P 、S 波向下传播，在井孔震源下方悬挂有两个检波器，P 、S 波传播到检测器位置时，通过井液耦合，检测器把P 、S 波的初至时间和振动波形转换成电信号，由两道P 、S 波的初至时间差可计算两道间地层的波速值，然后传输到仪器进行滤波放大，由多路电子转换开关将已放大的模拟信号进行采样保持，经A/D 转换器转换为相应的数字信号，通过微机对数字信号进行分析处理，显示测试结果。
仪器设备采用XG-I 型悬挂式波速测井仪，该测井仪主要由主机、井中悬挂式振源、探及连接电缆、信号电缆、触发电缆、探头供电箱等组成。
2）剪切波速测试结果
根据剪切波记录及两通道剪切波相关曲线，确认各测点剪切波速，并进行波速分层，计算出各层的剪切波速及等效剪切波速，确定场地土类型及场地类别。
依据天津市工程建筑标准《岩土工程技术规范》(DB29-20-2000)，地下20m 范围内，按下列公式计算土层等效剪切波速。
∑===n
i si i sc v d t t
d V 10// 式中：
-sc V 场地土层的等效剪切波速；
-
0d 场地评定的计算深度(m)，取覆盖层厚度(v d 0)或20m 两者较小值； -t 剪切波由地表到达计算深度处的时间(s)；
-i d 计算深度范围内第i 土层的厚度(m)；
-n 计算深度范围内土层的分层数；
-si V 计算。
土层剪切波速度测试报告
**民生产业基地土层剪切波速度测试报告深圳市**有限公司二0一七年十月二十七日**民生产业基地土层剪切波速度测试报告测试：报告编写：审核：批准：深圳市**有限公司二0一七年十月二十七日测试单位地址：深圳市**号邮编：联系电话：联系人：目录1.前言 (1)2.测试目的及执行标准 (1)2.1测试目的 (1)2.2执行标准 (1)3.测试方法及仪器设备 (1)3.1测试方法 (1)3.2仪器设备 (2)4.测试结果 (2)5.地面脉动的卓越周期 (5)1.前言受深圳市**有限公司委托，我公司于2017年09月21日至017年09月29日对**民生产业基地场地进行了3个钻孔的土层剪切波速度测试工作。
波速测试孔附近场地内自上而下主要有如下岩土层：素填土、粉质黏土、全风化混合岩、强风化混合岩、中风化混合岩、微风化混合岩。
2.测试目的及执行标准2.1测试目的本次试验目的是提供地层剪切波波速，判定土的类型及建筑场地类别；提供场地卓越周期。
2.2执行标准《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）(2009年版) 《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）（2016年版）3.测试方法及仪器设备3.1测试方法本项目剪切波速度测试采用单孔检层法，将起振板置于距井口约1.0～1.5米处，并使其中点与井口的连线垂直于起振板，同时在其上面加压整体性较好的重物。
然后，锤击起振板产生纵波和剪切波(记录时通过调节仪器采样率对纵波和剪切波分开采集),并通过置于井内的三分向拾振器将土的振动历程输入电脑分析，获得各测点纵波和剪切波的到时，并利用下式计算相应剪切波速:Ｖi =(h i -h i-1)/(t i sin αi -t i-1sin αi-1) （1） 22sin i i ii D h h +=α （2）i=1......N其中h i ,t i 分别为第i 测点的深度和剪切波的走时,D 为起振板中点至孔口的垂直距离。
场地土剪切波速与地脉动的测试
场地土剪切波速与地脉动的测试地脉动是由场地周围自然振源（风、海浪等）和人工震源（机器振动源、交通工具等）所产生，是地面的一种稳定的非重复性的随机波动。
通常情况下地脉动具有频率低、振幅小等特点。
地脉动具有不同的频幅变化和作用历时，会引起岩土体的不同响应，给工程建设造成不同的问题。
波速勘察，可利用地脉动的测试结果推测波速的可能数值，进行场地类别划分或综合评价场地的工程力学性质.地脉动是地基每时每刻（即使没有地震发生）都存在的一种微小振动，其振幅通常只有几个微米，对周期较短的地脉动，振幅甚至达不到1微米。
地脉动不同于微震，微震有特定的源和发震时间，而地脉动没有特定的源，且在任何时间任何地点都可以观测到它的存在。
产生地脉动的源（即脉动源）可分为自然因素（Capon 1973；Douze 1964）和人为因素（Dou ze 1967；Walker 1964）两大类。
前者如风、雨、海浪、地质内力作用等。
后者如交通运输、机械振动、建筑施工、人群活动等。
因此地脉动信号是由一系列脉动源产生的来自四面八方的各种类型的复杂集合。
显然，脉动源的性质、能量大小以及分布位置是随机的，因而某一地点观测到的地脉动信号也是随机的。
图1是日本学者Kanai（1961）在同一地点观测到的地脉动信号的最大振幅随时间的变化。
从图中可以看出，夜间的振幅比白天小得多，这是由于夜间比较安静，脉动源数量比白天少的缘故地脉动具有较复杂的性质，这种性质与脉动源性质、传播机理以及地层特性参数的变化等因素密切相关。
脉动源是由观测场地周围以及远处一系列振源所组成的，地脉动的激发和波的成分等具有随机性。
尽管脉动源是随机的，地脉动信号也是随机的，但是由于波的多重反射和折射，地脉动在传播过程中积累反映场地土层固有特性的信息。
正是这种不随时间变化的固有信息，使地脉动信号具有某种统计规律性，工程中利用地脉动推断土层构造也正是根据这一点。
（二）、地脉动测试的特点地微动信号是在某场地利用高灵敏度仪器观测到一种随时间变化的微弱振动，它包涵着丰富的地球物理信息。
土层剪切波速测试中的不确定性对场地地震动参数的影响分析——以Ⅲ类场地为例
土层剪切波速测试中的不确定性对场地地震动参数的影响分析——以Ⅲ类场地为例沈得秀;王庆民;许洪泰;杨传成【摘要】本文选取山东地区2个Ⅲ类场地的工程地质勘探及土层剪切波速等资料,将土层厚度按5个深度段,每个分段给出了4个土层剪切波速的改变量,通过改变不同深度段土层剪切波速,建立了19种土层地震反应分析模型,分析了不同深度段,不同概率水平下土层剪切波速的变化对场地地震动参数的影响.研究表明,不同深度段土层剪切波速的变化对场地地震动参数的影响有差异.具体表现为,土层剪切波速的改变在1-10m、11-40m和地震输入界面处三个深度段对地震动加速度峰值影响较大;其中,41-70m和71-100m两个深度段剪切波速的改变对地震动加速度峰值影响小;在土层深度1-10m时,剪切波速降低,峰值变大,剪切波速的改变与峰值的改变呈负相关;在其它深度段,剪切波速降低,峰值变小,剪切波速的改变与峰值的改变呈正相关.剪切波速的改变在1-10m和11-40m两个深度段对地震加速度反应谱影响较大;在41-70m、71-100m和地震输入界面三个深度段对地震加速度反应谱影响很小.【期刊名称】《震灾防御技术》【年(卷),期】2014(009)002【总页数】8页(P244-251)【关键词】场地地震动参数;剪切波速;不确定性;Ⅲ类场地【作者】沈得秀;王庆民;许洪泰;杨传成【作者单位】山东省地震局,济南250014;山东省地震工程研究院,济南250021;山东省地震局,济南250014;山东省地震工程研究院,济南250021;山东省地震工程研究院,济南250021【正文语种】中文场地地震动参数的确定，其结果作为建设工程抗震设防的依据，是工程场地地震安全性评价的目标之一（中华人民共和国国家标准，2005）。
局部场地条件作为影响地震动的三类因素之一（胡聿贤，1988），其对场地地震动参数的影响是不容忽视的。
如何估计场地条件对地震动特性的影响，并在工程结构抗震设防中考虑这一因素，一直是工程地震学的重要研究课题。
场地土层剪切波速测试
建设工程地震安全性评价许可证书等级：甲级编号：中震安证甲字第030号湛江江南华府小区商住楼工程场地土层剪切波速测定与建筑场地类别划分广东省地震工程勘测中心2012年1月项目名称：湛江江南华府小区商住楼工程场地土层剪切波速测定与建筑场地类别划分提交报告单位：广东省地震工程勘测中心项目负责人：吴业彪技术负责人：闻则刚报告编写人：闻则刚、段振良提交报告时间：2012年1月1 场地土层剪切波速测试为取得土层沿深度各测点的剪切波速数据，采用速度检层法对本场地的工程地震钻孔进行测试，沿孔深每一土层界面设一个测试点，厚度大于2m 的土层，一般每隔2m 左右设一个测试点。
用速度检层法测得的剪切波速是钻孔内相邻二测点中间土层的平均剪切波速。
首先从电脑测震仪记录到的波形确定剪切波的初至时刻，再根据震源的起始时刻和波的初至时刻确定波的走时，然后由钻孔中的测点深度与震源到孔的距离确定波的行程，将波的行程除以走时就可以确定剪切波的传播速度。
图1是剪切波速计算示意图。
h 1, h 2 …,h i 分别为钻孔内各测点间的厚度；s 为震源到钻孔的距离；L 1, L 2 …,L i 是各测点到震源的距离；1α,2α…, i α是剪切波入射到孔壁的夹角。
设t 1, t 2 …,t i 分别为剪切波由震源到各个测点的走时，则剪切波在各层的速度v 1, v 2 …,v i 分别为：1111cos αt h v =(1.1)112222cos cos ααt t h v -= (1.2)223333cos cos ααt t h v -=(1.3)……………………………11cos cos ---=i i i i ii t t h v αα (1.4)现场测试数据经过计算分析，场地2个工程地震钻孔的位置见图1-2，剪切波速v s 测试结果见图1-3—1-4所示，岩土性特征见工程地质勘察报告。
图1-1 剪切波速计算示意图图1-2 工程地震钻孔分布图2 场地土类型与建筑场地类别确定按照《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）第4.1.2条的规定，建筑场地的类别划分，应以土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度为准。
五、剪切波速试验
)21)(1()1(ννρν-+-=E v P )21)(1(νννλ-+=E )1(2ν+=EM 五、剪切波速试验1. 试验的目的及意义（1)划分场地类型 （2）计算场地基本周期（3）提供地震反应分析所需的地基土动力参数 （4）判别地基土液化可能性 （5）评价地基处理效果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。
3. 试验的基本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：引入拉梅常数λ、M ，上式简化为)1(2νρ+=E v s ρλM v P 2+=ρMv s =4.试验仪器及制样工具（1）震源剪切波震源，要求具有偏振性，能产生优势SH波，并具有可反复性、重复性好和产生足够能量的震源。
目前，我国常用的有击板法，其他如弹簧激振法和定向爆破法少见，只有在要求测地层很深时才用。
（2）三分量检波器三分量检波器，如图所示，由三个相互垂直的检波器组成.检波器自振频率一般为10Hz 贺8Hz,频率响应可达几百赫兹。
剪切波速测试原理
剪切波速测试原理
剪切波速测试是一种用于评估场地土工程性质的方法，其原理基于地震波在地下介质中的传播特性。
在剪切波速测试中，通常使用震源产生剪切波（又称S波），这些波会在地下介质中传播，并被布置在地面上的检波器接收。
根据波传播的距离和走时，可以计算出剪切波在地下介质中的传播速度。
这个速度被称为剪切波速，它反映了地下介质对剪切波的阻抗能力，因此与介质的剪切模量、密度等参数密切相关。
剪切波速测试的结果可以用于评价场地土的工程性质，如土层厚度、土层类别、固结特性、动弹性模量、动剪切模量等。
此外，剪切波速测试还可以用于地震小区的划分、场地液化的判断等方面。
在剪切波速测试中，常用的方法有面波法、跨孔法以及单孔法等。
其中，单孔法是一种常用的方法，其原理是在孔中放置三分量检波器，通过激振产生剪切波，并接收波形信号进行分析。
总之，剪切波速测试是一种基于地震波传播特性的评估场地土工程性质的方法，其结果对于工程建设和地震防灾具有重要意义。
场地土剪切波速测试报告
附件3：场地土剪切波速测试报告报告编号：2016.0.02.从1工程名称：中铁五局（集团）有限公司科研培训中心工程地点：广州市南沙区工业五路5号主要检测人：报告编写人：报告审核人：试验日期：2012年8月26日～2012年8月28日中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司试验室二○一二年九月目录1、前言2、测试原理及仪器设备3、野外测试方法4、资料整理5、测试成果1、前言我公司于2012年8月26日～2012年8月28日对拟建中铁五局（集团）有限公司科研培训中心场地进行了剪切波速测试。
执行标准：《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）；《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）；《地基动力特性测试规范》（GB/T50269-97）。
本次测试共完成波速测试孔2个，钻孔编号ZK16、ZK17号。
2、测试原理及仪器设备2.1 测试原理通过人工激发产生的剪切波，穿过被测土层，被传感器接收转换成电讯号，输入仪器放大并记录下来。
由激发点和接收点的相对位置，可知波的传播距离，由激发时间和波到接收点的初至时间，可知波的传播时间，因而便可计算出剪切波在被测土层中的传播速度。
2.2 仪器设备采用武汉岩海公司生产的RS—1616J桩基动测仪及日本OYO公司生产的井中三分量检波器, 该仪器采用专门设计的电脑与大屏幕液晶显示器；通过键盘和液晶显示器进行人机对话，菜单式提示操作，可在强干扰环境中提取有用信息，准确测试波的传播时间。
采用地面激发井中接收，测量点距1-3m ；工作中先将探头放入井底，然后自下而上逐点激振采样。
对每个接收点均进行正反向水平激发并记录各激振波形。
采样间隔100～400μs，记录长度100～400ms。
3、野外测试方法采用单孔检层法：将激振板置于孔口附近地面，并使其中点与孔口的连线垂直于激振板，板上加压400公斤以上重物。
用激振锤横向敲击激振板两端，产生剪切波向地下传播。
将三分量检波器置于孔中不同深度处，接收剪切波输入仪器记录。
剪切波速
琼中白鹭湖度假区19#楼场地土剪切波速测试报告工程名称：琼中白鹭湖度假区19#楼场地位置：琼中县湾岭镇白鹭湖度假区测试人员：黄小松报告编写：黄小松审核人：周龙茂东华理工大学勘察设计研究院二O一三年十一月一、项目概况琼中白鹭湖度假区19#楼详细勘察为确定场地各土层剪切波波速和土层等效剪切波，划分建筑场地的类别。
现场进行了场地土层剪切波试验，本次完成测试孔2个（编号为ZK4、ZK13）。
二、地质概况地质概况详见“琼中白鹭湖度假区19#楼岩土工程详细勘察报告”。
三、野外工作方法与技术1、剪切波速测试工作方法本次试验采用单孔法波速测试——敲板法。
震源设置在离孔口1.5米左右的地方，木板与地面耦合良好，木板上压上数百公斤重物，木板中心位置应正对钻孔，精确测量震源至孔口距离。
测量时，井中三分量检波器（探头）放至孔底，由深到浅测量，测点点距为1米。
在板两端用重锤垂直测线沿水平方向敲击并采集数据。
测试过程如图1所示。
测试仪器采用武汉岩海的RS-1616K动测仪及配套设备。
2、遵循的技术标准《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）（2010版）；《地基动力特性测试规范》（GB/T 50269-97）。
3、土的分类及场地类别判别标准（1）按表1划分土的类型土的类型划分和剪切波速范围表1ak（2）建筑的场地类别，应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度按表2划分为四类各类建筑场地的覆盖层厚度（m）表2四、数据采集与处理根据工作任务，现场采集了2个孔的剪切波速数据。
数据处理，室内采用武汉岩海公司剪切波分析程序分析。
利用该程序提供的数据处理功能进行曲线修正，有数字滤波、平滑、消除直流、前清零、后清零、波形前移、波形后移、波形反相等。
完成工勘资料的输入，人工分层，并输出成果图，成果图有原始波形图、剪切波速直方图。
五、测试结果与结论1、测试结果场地各岩土层剪切波波速值测试结果如下表各土层剪切波波速值（m/s ） 表32、测试结论（1）根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2010版）土的类型划分和剪切波速范围来确定（即表1）：该场地土的类型属中软土。
波速测试报告
A3-A11号楼按设计整平标高及环境标高整平后，场地内土层厚度一般2.5～19.2m，最厚处位于场地西侧，土层厚度19.2m，上部为人工填土，下部为碎石土。
根据地区经验值，土层剪切波速取值：人工填土Vs=110m/s、碎石土Vs=250 m/s。
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）计算场地内土层等效剪切波速。
计算公式： V se=do/t t=∑（d i/V si）式中 V se——土层等效剪切波速（m/s）do ——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）按整平后最大土层厚度计算得出各拟建安置房位置土层的等效剪切波速，据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）2008年版表4.1.6划分场地类别、建筑抗震地段及设计特征周期。
（见下表4.1）表4.1 场地类别划分表A12-A16号楼按设计整平标高及环境标高整平后，场地内土层厚度一般6～13m，最厚处位于场地南侧，土层厚度15.8m，上部为人工填土，下部为碎石土。
根据地区经验值，土层剪切波速取值：人工填土Vs=110m/s、碎石土Vs=250 m/s。
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）计算场地内土层等效剪切波速。
计算公式： V se=do/t t=∑（d i/V si）式中 V se——土层等效剪切波速（m/s）do ——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）经计算，场地土层等效剪切波速为203m/s，为中软土，故场地类别为Ⅱ类。
本场地抗震设防烈度为7度，地震动峰值加速度值为0.10g，地震动反应谱特征周期为0.40s。
注：上面报告表4.1《场地类别划分表》中标红部分为需要对应补充编制波速测试报告的参考数据，其他资料参考图件及报告。
土层等效剪切波速度
一、前言受※的委托，※省※院于※年※月※日对※工程拟建场地进行单孔波速法、地脉动测试。
该场地位于※路※号，根据场地条件及《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)等有关规定，本场地共完成K16#、K37#、K69#、K75#、K82#、K96#六个孔剪切波速及场地脉动测试工作。
测试的目的是对拟建建筑场地土的类型及建筑场地类别进行划分，以确定建筑抗震有利、不利和危险地段。
本项目工作技术要求：1、 测定场地20米以内的等效剪切波速；2、 测定场地地脉动；3、 确定场地土类型及建筑场地类别。
二、检测设备、基本原理1、检测设备检测设备采用武汉建科科技有限公司制造的W A VE2000场地振动测试仪，检测设备及现场联接见图1。
1-场地振动测试仪 2-重物 3-木板4-外触发传感器 5-三分量探头 6-探头信号传输线 7-外触发传感器信号线 8-钢丝绳（或尼龙绳）图1 单孔波速测试示意图2、剪切波速及地脉动测试基本原理单孔剪切波速法（检层法）测试基本原理：用木锤或适宜的铁锤分别水平敲击水平放置孔口的木板两端，地表产生的剪切波经地层传播，由孔内三分量检波器的水平向检波器接收SH 波信号，然后读取正、反两方向的实测波形，找出波形交叉点，读取初至波传播时间，进而计算出各测点(层)剪切波速值及其它相关参数。
地脉动测试原理：地脉动测试时应选择外界环境干扰极小的深夜进行。
测试时将地脉动拾振器放置于平整场地地表土上，一般按东西向EW 、南北向SN 、垂直向VR 三个方向放置。
测试时由三分量拾振器分别接收三个方向的脉动信号，信号再通过放大，采集仪记录，即可在时域曲线上分析信号幅值大小，从频率域曲线上分析其频率组成并确定场地卓越周期值。
土层的等效剪切波速，按下列公式计算：∑=÷=÷=ni si i sc v d t t d v 10)(式中 Vsc ——土层等效剪切波速度；d 0——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抟播时间； di ——计算深度范围内第i 层的厚度(m)；Vsi ——计算深度范围内第i 层土的剪切波速(m/s)； n —— 计算深度范围内土层的分层数。
剪切波速测试结果
工程场地剪切波速测试报告根据有关规范，本次工作对7个钻孔进行了土层剪切波速测试。
其目的是通过测定场地土层剪切波速，确定场地土类型、划分场地类别，供设计部门使用。
一、测试系统主要技术参数：本次土层剪切波速测试工作使用的仪器为武汉岩海公司生产的RS-1616K（P）动测仪，使用的传感器为中国地震局工程力学研究所生产的井下三分量检波器。
RS-1616K（P）动测仪的主要技术指标：采样长度： 1K显示方式：640×240彩色液晶屏触发方式：通道触发、外触发、稳态触发采样间隔： 12～32767μs连续可调采样分辨率： 16位存储容量： 16M固态电子盘浮点放大： 1～100倍浮点定点放大： 1、128两档二、测试技术及措施：为了保证测试质量，本次剪切波速测试工作采取以下技术措施：(1)测试方法为单孔法，测点间隔2m；(2)用适宜激振板，激振条件良好；(3)使井下三分量检波器紧贴井壁，接收条件最佳。
三、测试结果本次工作测试深度20米，波速测试结果见钻孔剪切波速测试结果表。
四、测试结果分析经计算ZK2孔土层的等效剪切波速Vse=190.3m/s；ZK12孔土层的等效剪切波速Vse=192.8m/s; ZK15孔土层的等效剪切波速Vse=178.4m/s；ZK19孔土层的等效剪切波速Vse=176.5m/s；ZK27孔土层的等效剪切波速Vse=180.1m/s；ZK36孔土层的等效剪切波速Vse=185.2m/s；ZK40孔土层的等效剪切波速Vse=183.6m/s；结合场地邻近区资料，场地覆盖层厚度（地面以下至剪切波波速大于500m/s 的稳定层位）大于50m。
依据《建筑抗震设计规范(GB50011-2001)》判定：场地土类型为中软土，建筑场地类别为Ⅲ类。
Zk19钻孔剪切波速测试结果表。
场地土剪切波速测试报告
场地土剪切波速测试报告测试报告：场地土剪切波速测试1.引言场地土剪切波速测试是一种用于测量土壤中剪切波的传播速度的方法。
剪切波速是土壤力学性质的一个重要参数，可以用于地质灾害评估、基础工程设计和地震工程等领域。
本次测试旨在测量场地土壤中剪切波的传播速度，并分析其对场地地质特征的影响。
2.测试方法（1）测试设备：本次测试使用了一台剪切波速仪。
该仪器由一个传感器和一个数据采集系统组成。
传感器通过震源激发剪切波，数据采集系统记录剪切波在土壤中传播的时间和距离。
（2）测试流程：首先选择了场地上的若干点位进行测试，这些点位覆盖了场地各种地质特征。
在每个点位上，将传感器安放于地表，并设置合适的震源距离。
然后通过数据采集系统激发剪切波，并记录传播时间。
最后，根据传播时间和距离计算剪切波速度。
（3）数据分析：收集到的测试数据将进行统计分析和图表展示。
同时，通过与场地地质勘察数据和其他测试数据的对比，可以进一步分析场地土壤力学性质和工程可行性。
3.实测结果及分析根据本次测试的实际情况，我们选择场地上的4个点位进行了剪切波速测试，并获得了以下数据：测试点位，震源距离（m），传播时间（s），剪切波速度（m/s）---------，--------------，--------------，------------------A，10，0.05，200B，20，0.1，200C，30，0.15，200D，40，0.2，200根据测试数据可知，场地土壤中剪切波的传播速度大致为200m/s。
这个结果与场地地质特征相对应，说明场地土壤具有较好的工程可行性。
4.结论本次场地土剪切波速测试结果表明，场地土壤中剪切波的传播速度为200m/s。
该结果对场地的地质特征和工程可行性有一定的参考意义。
然而，测试结果仅代表了个别点位的情况，对于整个场地的土壤力学性质还需要进一步的测试和分析。
5.建议为进一步了解场地土壤力学性质，建议进行以下测试和分析：（1）扩大测试范围：选择更多的点位进行剪切波速测试，覆盖整个场地的各个区域。
(结构工程专业论文)瑞利波法测试土层剪切波速
VS
1− 2µ
VR = 0.87 + 1.12µ
VS
1+ µ
（1－3） （1－4）
式中：E 为岩土的弹性模量（MPa）；G 为岩土的剪切模量（MPa）；ρ为岩土的质量密度
（kg/m3）；µ 为泊松比。
在同一介质中，VP > VS > VR 。泊松比µ 一般在 0.25～0. 45 之间，将此值分别代入 式（1－3）和式（1－4），VP/VS=1.7～3.3；VR/VS=0.92～0.95。当µ ＝0.25 时，VP/VS=1.成，激震装置简单，现场测试工作量远远小于稳态法和地脉动台阵法，因此目前实际 工程中一般采用瞬态法。
1.2 瑞利波测试技术的发展及现状概述
1887 年，Rayleigh 首先发现了瑞利波的存在并揭示了瑞利波在弹性半空间介质中的 传播特性。Lamb 对不同震源(如点源、线源等)下半无限体弹性介质表面质点位移响应进行 了系统研究[4]。给出了在脉冲型点源的作用下水平方向和竖直方向表面质点位移响应，见 图 1－1，这些响应的不同时间段分别与 P、S、R 波对应。由于 Lamb 对瑞利波研究的贡献， 所以在半无限体下瑞利波传播问题，一般称之为 Lamb 问题。对泊松比为 0.25 弹性半无限 体，王贻荪[5]给出了在垂直表面简谐点源作用下瑞利波竖向质点位移的解析表达式。Wood[6] 研究了半无限体在瞬态点源作用下，各类型波的传播图案，见图 1－2，距震源一定距离后， 瑞利波沿介质表面以r −1/ 2 几何衰减，P 波、S 波以r −2 几何衰减，瑞利波能量约占整个波 场的能量 2/3。
瑞利波是沿地面表层传播的波，1887 年，瑞利(Rayleigh)在研究半无限体弹性介质的波场
时发现一种与膨胀波(P 波)及剪切波(S 波)不同的波，这种波具有以下特性：波阵面为圆柱
剪切波波速测试的应用
剪切波波速测试的应用[摘要]介绍了场地剪切波波速测试方法、计算原理及在地土的类型和场地类别划分和场地的卓越周期计算中的应用。
[关键字]剪切波波速测试场地类别划分卓越周期国家的经济建设离不开各种建筑工程建设，而我国是一个地震多发国家，在进行建筑工程的建设时，抗震设计是非常必要的工作。
场地波速测试在岩土工程勘察中有着广泛的应用，通过场地波速测试，可以对场地土的类型和场地类别进行划分、计算场地的卓越周期，为建筑工程的抗震设计提供依据。
1 试验方法目前场地波速的测试方法有单孔法、跨孔法和瑞雷面波法。
目前使用的较多是单孔法，一般所说的场地波速测试方法主要是指单孔法。
单孔法在地面激振，检波器在一个垂直钻孔中接收，自上而下（或自下而上）按地层划分逐层进行检测。
现场测试常用击板法产生振源。
待钻孔完成后，试验步骤如下：（1）平整场地，使激振板离孔口的水平距离约1.0～2.0m，上压重物约500kg或用汽车两个前轮压在木板上，木板规格为长约2.0～3.0m，宽约0.3m、厚约0.05m。
计时触发检波器宜埋于木板中心位置。
（2）接通电源，在地面检查测试仪正常后，即可进行试验；（3）把三分量检波器放入孔内预定测试点的深度，使检波器贴紧孔壁。
（4）用大锤沿木板长轴两个相反方向水平敲击板端激发剪切波，检波器即可接收由地面激发产生并经土层传播而来的剪切波信号，信号通过电缆送入仪器放大记录，存盘完毕，该检测点测试结束。
（5）把三分量检波器转移到下一个测试点的深度，重新上述测试步骤，直至达到钻孔测试深度要求；测试点的位置根据工程情况及地质分层确定，对于厚土层，可以1～2m设一个测试点。
2 计算公式2.1 层速度2.2 等效剪切波速2.3 卓越周期计算3 应用实例某工厂工地，祥勘，24#孔、68#孔，测试原始曲线、剪切波波速曲线、场地土层划分如图1、图2所示。
试验孔土层等效剪切波速、卓越周期及特征周期如表1所示。
经综合分析，结合该场地覆盖层厚度情况，按《建筑抗震设计规范》GB50011-2010对场地的场地土类型和场地类别作如下结论：①场地土类型为中软土；②场地类别为Ⅱ类。
剪切波速测试在建筑场地类别划分中的应用分析
收稿日期:2022-12-02作者简介:张加刚(1988 ),男,高级工程师,硕士研究生,从事工程物探工作㊂剪切波速测试在建筑场地类别划分中的应用分析张加刚,刘海波,王亚茹,王新宇(包钢勘察测绘研究院,内蒙古包头 014010) 摘 要:文章介绍了剪切波速测试的基本原理及目前市场上常用的测试仪器,对现场测试的工序流程及注意事项进行总结,详细推导了剪切波传播层速度及平均速度的计算过程㊂最后以包头市某工程勘察场地为实例,分析了剪切波速测试在建筑场地类别划分中的应用效果,为该地区相同地层场地的剪切波速预测提供数据参考㊂关键词:剪切波;波速测试;建筑场地;岩土工程勘察中图分类号:P 258ʒT U 413 文献标识码:A 文章编号:1007 6921(2023)18 0119 03 为减少地震灾害对建筑的破坏作用及造成的人员伤亡,在建筑场地选择时将其划分为:有利地段㊁一般地段㊁不利地段㊁危险地段4个等级[1]㊂为定量划分建筑场地类别,在岩土工程勘察中引入了等效剪切波速这一物理量㊂通过剪切波速的测试,为岩土工程勘察提供不同岩土层的波速信息,进而判定场地类别,为后续地基处理提出重要参考依据㊂目前,剪切波测试方法主要有3种:单孔(检层)法㊁跨孔法㊁瑞雷面波法[2]㊂其中,单孔法操作便捷㊁数据准确,在岩土工程勘察中应用最为广泛[3-6],笔者即以单孔法为例进行分析讨论㊂1 测试原理单孔法测试剪切波速,是在钻孔附近设置震源,采用人工锤击的方法产生纵波(压缩波,P 波)和横波(剪切波,S 波)㊂当剪切波在钻孔中顺序穿过不同性质的岩土层时,因遇到不连续构造面发生折射或反射,传播速度发生变化㊂此时设在钻孔中的检波器接收到震动信号后将其转换为电信号,即可拾取剪切波的传播时间(走时)㊂以震源到检波器间的直线距离作为传播距离,则传播距离与传播时间的比值即为剪切波的传播波速,如图1所示㊂通过采样间隔的设置,以相邻两次电信号拾取的位置间距和时间差分别作为传播距离和传播时间,得到该段岩土层的剪切波速㊂定性地,采样间隔越密集,获取的岩土层剪切波速信息越接近真实地层,但同时增加了工作量和工作成本,目前岩土工程勘察中常用的采样间隔是1m㊂图1 剪切波速测试示意图图2 剪切波传播速度计算示意图由图2所示的几何关系进行推导,剪切波在第i层土中传播的层速度为:V i =H i /(T i C O S αi -T i -1C O S αi -1)(1)式中:V i 为第i 层土的剪切波速(m /s );H i 为检波器置于孔中第i 个测点时它与第(i -1)测点之㊃911㊃2023年9月内蒙古科技与经济S e pt e m b e r 202318532I n n e r M o n g o l i a S c i e n c e T e c h n o l o g y &E c o n o m yN o .18T o t a l N o .532间的距离(m);T i为检波器置于钻孔中第i个测点时波的旅行时(s);C O Sαi表示检波器置于钻孔中第i个测点时,它与激震点连线与铅直方向的夹角的余弦㊂等效剪切波速可按下列公式计算:V s e=d0/T(2)t=ðn i=1(d i/V i)(3)式中:V s e表示土层等效剪切波速(m/s);d0表示计算深度(m),取覆盖层厚度和20m二者之间的较小值;T表示剪切波在地面至计算深度之间的传播时间;d i为计算深度范围内第i土层的厚度(m); V i表示计算深度范围内第i土层的剪切波速(m/ s);n为计算深度范围内土层的分层数㊂在实际测试中,震源与测试钻孔间必定存在一定距离且可能存在高差,使剪切波的实际传播距离与孔口至检波器点位的直线距离产生偏差㊂因此,在数据处理时应考虑震源至孔口的距离因素,利用几何关系消除传播距离引起的误差㊂校正后的走时计算公式为:T'=TˑH+H0L2+(H+H0)2(4)式中:T'为剪切波从孔口到达测点的时间(s); T为剪切波从振源到达测点的实测时间(s);H为测点深度(m);H0为震源与孔口的高差(m);L为木板中心到孔口的水平距离(m)㊂2工序流程建筑抗震设计规范对剪切波速测试钻孔数量进行了规定[1]:初步勘察阶段,大面积的同一地质单元测试钻孔数不宜少于3个;详细勘察阶段,单幢建筑测试钻孔数不少于2个,若测试数据变化较大可适量增加㊂目前,国内流行的剪切波速测试仪器主要有武汉中岩科技股份有限公司生产的R S M-S W(A)系列仪器㊁武汉岩海工程技术有限公司生产的R S-S WD系列仪器㊁武汉建科科技有限公司生产的WA V E系列仪器㊁重庆奔腾数控技术研究所研制的W Z G-6B系列仪器,此外通过中地装(重庆)地质仪器有限公司等地球物理仪器厂家研制的地震系列仪器亦可实现剪切波速测试的功能㊂在测试时,需遵从以下要求以便取得良好的数据及测试结果㊂2.1钻孔钻孔附近地面应尽可能平整,钻孔直径应大于测试探头直径㊂钻孔时尽量减少孔壁土扰动,要求井壁光滑㊁井径变化小,井孔的倾斜应小于5ʎ㊂2.2震源采用人工锤击木板的方式作为震源㊁在距孔口1~2m处放置长约2~3m㊁宽约0.3~0.5m㊁厚约0.1m的木板㊂在木板下方铺设砂土保证其与地面贴紧,上压500k g左右的重物以防木板滑移,保证木板的中垂线通过孔口,沿板纵轴从两个相反方向分别水平锤击木板产生剪切波㊂2.3检波器与仪器连接后,将内置三分量检波器的探头放入钻孔,缓慢匀速下降,在孔内不同深度处接收剪切波时,应与孔壁贴合良好,停留约10s后进行测试从而避免泥浆扰动干扰㊂在探头上配接钢丝细绳,可增强抗拉性减少缠绕㊂对于有泥浆护壁的钻孔,可从孔底由下至上测试,以免因泥浆沉淀卡住探头㊂2.4波形判读采集得到的波形由直达波㊁纵波㊁横波3部分组成㊂直达波:从零时开始至直达波能量的到达,表现为一条带有毛刺(干扰)的近似直线;纵波:从波的第一个初至起到第二个初至止,表现为小振幅高频率;横波:初至波到达后以横波为主的部分,振幅大,频率低㊂根据正反两个方向激发的横波极性相反的特点,确定横波的初至,读取第一个剪切波到达的时刻为传播时间㊂2.5报告编制绘制出垂直时距曲线,根据采样间隔计算剪切波在各岩土层中传播的层速度,列出地面至各检测点的平均传播速度,以20m处平均速度作为等效剪切波速,判定建筑场地类别和场地土类型㊂3应用实例依据委托对包头市某单晶项目岩土工程勘察(详勘阶段)进行剪切波速测试㊂拟建的主要建筑为单晶车间一座,面积8500m2,本次勘察共选取2个钻孔(D K3㊁Z K17)进行单孔法地基土剪切波速测试工作㊂勘察期间场地现状为空地,经过人工场地平整后,原始地形㊁地貌已遭到破坏㊂场地较为平坦,局部略有起伏,在地貌上属山前冲洪积扇中部㊂根据钻孔揭示,天然地层均为第四系全新统冲~洪积地层(Q4a l+p l),由浅至深依次为:①素填土(Q4m l);②湿陷性粉土层(Q4a l+p l)②1砾砂层(Q4a l+p l);③砾砂层(Q4a l+p l)㊁③1粉质黏土层(Q4a l+p l);④粉质黏土层(Q4a l+p l);⑤砾砂层(Q4a l+p l);⑥粉质黏土层(Q4a l+p l)㊂钻孔D K3㊁Z K17波速测试成果,如图3㊁图4所㊃021㊃总第532期内蒙古科技与经济示㊂其中,阶梯线表示每米的传播速度,曲线表示地面至不同深度岩土层的平均波速㊂剪切波在各岩土层中传播的层速度及等效剪切波速见表1㊁表2㊂图3 钻孔D K 3剪切波速测试成果图4 钻孔Z K 17剪切波速测试成果表1 钻孔D K 3不同地层剪切波速地层厚度/m层速度/(m /s )20m 等效剪切波速/(m /s)①素填土Q 4m l0~1.9184.59②湿陷性粉土Q4a l +p l 1.9~4.5312.83③砾砂Q 4a l +p l4.5~14.5390.82342.0④粉质黏土Q 4a l +p l14.5~19.3401.00⑤砾砂Q 4a l +p l19.3~20401.45表2 钻孔Z K 17不同地土层剪切波速地层厚度/m层速度/(m /s )20m 等效剪切波速/(m /s)①素填土Q 4m l0~0.8132.21②湿陷性粉土Q 4a l +p l0.8~2.0234.08②1砾砂Q 4a l +p l2.0~3.5306.51335.4②湿陷性粉土Q4a l +p l3.5~4.6376.36③砾砂Q 4a l +p l4.6~12.7383.14④粉质黏土Q4a l +p l12.7~20394.86根据‘建筑抗震设计规范“(G B 50011 2010),国内常采用剪切波由地面传至地下20m 的平均速度作为等效剪切波速[1],结合覆盖层厚度按照表3定量划分建筑场地类别及场地土的类型㊂表3 建筑场地类别定量划分土的类型等效剪切波速/(m /s )场地类别的覆盖层厚度/mⅠ0Ⅰ1ⅡⅢⅣ岩石V s >8000坚硬土或软质岩石800ȡV s >5000中硬土500ȡV s >250<5ȡ5中软土250ȡV s >150<33~50>50软弱土V s ɤ150<33~1515~80>80根据表3可知,实测钻孔中场地土等效剪切波速值分别为342.0m /s (D K 3)㊁335.4m /s (Z K 17)㊂场地土的等效剪切波速250m /s <V s e ɤ500m /s,且场地覆盖层厚度大于5m ,因此综合判定该场地土为中硬土,场地类别为Ⅱ类㊂4 结束语笔者介绍了剪切波速测试的基本原理及建筑场地类别划分的依据,对市场上现有的波速测试仪器进行简要汇总㊂结合现场测试的工序流程,详细阐述了测试时容易出现的问题和解决方法,推导了剪切波传播时的层速度及平均速度的计算过程㊂通过包头市某工程勘察场地的实例,分析了剪切波速测试在建筑场地类别划分中的应用效果,为后续地基处理提出合理化建议,为工程建设安全性的提升提供了数据支撑㊂[参考文献][1] 中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑抗震设计规范(2016年版):G B 50011-2010[S ].北京:中国建筑工业出版社,2016.[2] 王冠,文木,李良吉,等.单孔法剪切波测试技术在地基勘测中的应用分析[J ].江西建材,2022(1):89-91.[3] 郭丽丽.单孔检层法在多弗南湖城岩土层剪切波速测试中的应用[J ].江西建材,2022(6):106-107.[4] 蔡润,彭涛,罗东林,等.成都地区土层剪切波速与埋深的关系[J ].地震研究,2022,45(3),498-508.[5] 周浪.波速测试技术在岩土工程勘察中的应用[J ].四川地质学报,2021,41(S 2),63-65.[6] 冯彦东.地震剪切波测井在建筑场地勘察中的应用[J ].工程地球物理学报,2014,11(4):498-501.㊃121㊃张加刚,等㊃剪切波速测试在建筑场地类别划分中的应用分析2023年第18期。
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建设工程地震安全性评价许可证书等级：甲级
编号：中震安证甲字第030号
湛江江南华府小区商住楼工程场地土层剪切波速测定
与建筑场地类别划分
广东省地震工程勘测中心
2012年1月
项目名称：湛江江南华府小区商住楼
工程场地土层剪切波速测定与建筑场地类别划分提交报告单位：广东省地震工程勘测中心
项目负责人：吴业彪
技术负责人：闻则刚
报告编写人：闻则刚、段振良
提交报告时间：2012年1月
1 场地土层剪切波速测试
为取得土层沿深度各测点的剪切波速数据，采用速度检层法对本场地的工程地震钻孔进行测试，沿孔深每一土层界面设一个测试点，厚度大于2m 的土层，一般每隔2m 左右设一个测试点。
用速度检层法测得的剪切波速是钻孔内相邻二测点中间土层的平均剪切波速。
首先从电脑测震仪记录到的波形确定剪切波的初至时刻，再根据震源的起始时刻和波的初至时刻确定波的走时，然后由钻孔中的测点深度与震源到孔的距离确定波的行程，将波的行程除以走时就可以确定剪切波的传播速度。
图1是剪切波速计算示意图。
h 1, h 2 …,h i 分别为钻孔内各测点间的厚度；s 为震源到钻孔的距离；L 1,
L 2 …,L i 是各测点到震源的距离；1α, 2α…, i α是剪切波入射到孔壁的夹角。
设t 1, t 2 …,t i 分别为剪切波由震源到各个测点的走时，则剪切波在各层的速度v 1, v 2 …,v i 分别为：
1
11
1cos αt h v =
(1.1)
1
1222
2cos cos ααt t h v -= (1.2)
2
2333
3cos cos ααt t h v -=
(1.3)
……………………………
1
1cos cos ---=
i i i i i
i t t h v αα (1.4)
现场测试数据经过计算分析，场地2个工程地震钻孔的位置见图1-2，剪切波速v s 测试结果见图1-3—1-4所示，岩土性特征见工程地质勘察报告。
图1-1 剪切波速计算示意图
图1-2 工程地震钻孔分布图
2 场地土类型与建筑场地类别确定
按照《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）第4.1.2条的规定，建筑场地的类别划分，应以土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度为准。
《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）第4.1.6条规定：建筑的场地类别应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度按表2-1划分为四类。
场地覆盖层厚度的确定，一般情况下，应按地面至剪切波速大于500m/s 的土层顶面的距离确定。
土层的等效剪切波速v se ，应按下列公式计算：
∑===
n
i si
i se v d d t
d v 10
(2.1) 式中：d 0为计算深度(m)，取覆盖层厚度和20m 二者的较小值；t 为剪切波在地面至计算深度之间的传播时间；d i 是计算深度范围内第i 土层的厚度(m)；v si 是计算深度范围内第i 土层的剪切波速(m/s)；n 为计算深度范围内土层的分层数。
表2-1 各类建筑场地的覆盖层厚度
场地工程地震钻孔的地面脉动卓越周期、等效剪切波速和覆盖层厚度列于表2-2。
按照表2-1规定，本项工程土的类型为中软土，建筑场地类别为Ⅲ类。
表2-2 工程地震钻孔的土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度
图1-3 工程地震钻孔ZK4柱状图
t i
湛江江南华府小区商住楼工程场地土层剪切波速测定与建筑场地类别划分
图1-4 工程地震钻孔ZK9柱状图。