岩土工程勘察波速测试PPT课件
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岩土工程测试技术PPT课件
5.1 回弹第法五检章测：地下工程中的无损检测
1）原理
用回弹值和碳化深度来评价结构或构件混凝土的强度。
Rn
2.0108
0.025N
100.035L
第1页/共25页
5.1 回弹第法五检章测：地下工程中的无损检测
2）仪器使用
必须经有关质检部门检定（有效期1年）； 每次现场测试前后，回弹仪须在洛氏硬度HRC=60±2的标准钢砧上率定；
第5页/共25页
5.1 回弹第法五检章测：地下工程中的无损检测
4）碳化深度测定
用凿子在测点内凿出直径15mm，深度6mm的小孔，去除粉末。用1%的酚 酞酒精滴在孔内壁边缘，量取紫红色的垂深。
n
L ( Li ) / n i 1
第6页/共25页
5.1 回弹第法五检章测：地下工程中的无损检测
5）试样混凝土强度的评定
第14页/共25页
5.2 地质第雷五达章：地下工程中的无损检测
4）天线的选择
中心 频率 (MHz)
10 25 50 100 200 500 800 1000
分辨率 (m) 2 1,0 0,5 0,25 0,125 0,05 0,03 0,025
最大 穿透深度
(m) 60 50 40 25 12 6 2,5 1,5
• 相对介电常数 (对比度, 信号速度…)
•水 (与上面参数有关)
第16页/共25页
5.2 地质第雷五达章：地下工程中的无损检测
Depth (feet) Depth (meter)
5）电特性的影响
信号的穿透深度 与对象的导电率的关系：
120
100
80
60
40
20
0
0,5
1）原理
用回弹值和碳化深度来评价结构或构件混凝土的强度。
Rn
2.0108
0.025N
100.035L
第1页/共25页
5.1 回弹第法五检章测：地下工程中的无损检测
2）仪器使用
必须经有关质检部门检定（有效期1年）； 每次现场测试前后，回弹仪须在洛氏硬度HRC=60±2的标准钢砧上率定；
第5页/共25页
5.1 回弹第法五检章测：地下工程中的无损检测
4）碳化深度测定
用凿子在测点内凿出直径15mm，深度6mm的小孔，去除粉末。用1%的酚 酞酒精滴在孔内壁边缘，量取紫红色的垂深。
n
L ( Li ) / n i 1
第6页/共25页
5.1 回弹第法五检章测：地下工程中的无损检测
5）试样混凝土强度的评定
第14页/共25页
5.2 地质第雷五达章：地下工程中的无损检测
4）天线的选择
中心 频率 (MHz)
10 25 50 100 200 500 800 1000
分辨率 (m) 2 1,0 0,5 0,25 0,125 0,05 0,03 0,025
最大 穿透深度
(m) 60 50 40 25 12 6 2,5 1,5
• 相对介电常数 (对比度, 信号速度…)
•水 (与上面参数有关)
第16页/共25页
5.2 地质第雷五达章：地下工程中的无损检测
Depth (feet) Depth (meter)
5）电特性的影响
信号的穿透深度 与对象的导电率的关系：
120
100
80
60
40
20
0
0,5
岩土工程勘察 4.9 波速测试精选ppt
源自整理二、跨孔法波速测试
1． 基本原理 跨孔法又叫跨孔射波法。它利用两个或两个以上 钻孔,一个作为发射孔，其它为接收孔。从发射孔内振 源发出的波经过两孔间的土层传播到接收孔(见图 4.9.15)，被孔中检波器接收，然后计算出波行走的时 间，就可求得波速：
不了解地层资料，可以2—3m一个测点或更大一些。
以上所述方法又叫下孔法(down-hole)，即孔口激振，孔中接收。 另外也可用上孔法(up-hole)即孔下激振，孔口接收；例如，可以利用 标贯试验作为孔底振源，同时进行孔口记录波形，如图4.9.7所示。
9
整理
压入式波速探头
压入式波速探头
10
整理
图4－64、65
图4－64叠加有干扰波的波形记录
图4—65 相位相反的波形记录
上面都是讲的正常波形鉴别。但在测试过程 中，由于各种原因往往得到畸变的波形，严 重的甚至无法鉴别；造成波形畸变的原因主 要有外界干扰、地层岩性破碎、仪器工作不 正常等等原因。在干扰不严重时，可用分解 的方法鉴别。如图4-64中，波未到达时，记 录上已有干扰波存在,当压缩波和剪切波先后 到达时，就叠加在干扰波上．这样就成了合 成波形，形态与原来干扰波不一样。用铅笔 将干扰波波形勾画出来，就可以找到叠加在 上面的压缩波和剪切波。
整理
整理
(2) 波速VS的计算
1)浅层(小于5M)时平均波速的计算
17
整理
图4－66浅层时波的行程
18
整理
3) 测点间土层波速的计算
19
整理
20
整理
图4－68
图 4 (3)图件资料 － 一般波速试 6 验主要的成果 8 图件资料格式 波 可见图4-68。 速 试 验 综 合 成 果 图
1． 基本原理 跨孔法又叫跨孔射波法。它利用两个或两个以上 钻孔,一个作为发射孔，其它为接收孔。从发射孔内振 源发出的波经过两孔间的土层传播到接收孔(见图 4.9.15)，被孔中检波器接收，然后计算出波行走的时 间，就可求得波速：
不了解地层资料，可以2—3m一个测点或更大一些。
以上所述方法又叫下孔法(down-hole)，即孔口激振，孔中接收。 另外也可用上孔法(up-hole)即孔下激振，孔口接收；例如，可以利用 标贯试验作为孔底振源，同时进行孔口记录波形，如图4.9.7所示。
9
整理
压入式波速探头
压入式波速探头
10
整理
图4－64、65
图4－64叠加有干扰波的波形记录
图4—65 相位相反的波形记录
上面都是讲的正常波形鉴别。但在测试过程 中，由于各种原因往往得到畸变的波形，严 重的甚至无法鉴别；造成波形畸变的原因主 要有外界干扰、地层岩性破碎、仪器工作不 正常等等原因。在干扰不严重时，可用分解 的方法鉴别。如图4-64中，波未到达时，记 录上已有干扰波存在,当压缩波和剪切波先后 到达时，就叠加在干扰波上．这样就成了合 成波形，形态与原来干扰波不一样。用铅笔 将干扰波波形勾画出来，就可以找到叠加在 上面的压缩波和剪切波。
整理
整理
(2) 波速VS的计算
1)浅层(小于5M)时平均波速的计算
17
整理
图4－66浅层时波的行程
18
整理
3) 测点间土层波速的计算
19
整理
20
整理
图4－68
图 4 (3)图件资料 － 一般波速试 6 验主要的成果 8 图件资料格式 波 可见图4-68。 速 试 验 综 合 成 果 图
岩土工程勘察 4.9 波速测试资料讲解
图4－64、65
图4－64叠加有干扰波的波形记录
图4—65 相位相反的波形记录
上面都是讲的正常波形鉴别。但在测试过程 中，由于各种原因往往得到畸变的波形，严 重的甚至无法鉴别；造成波形畸变的原因主 要有外界干扰、地层岩性破碎、仪器工作不 正常等等原因。在干扰不严重时，可用分解 的方法鉴别。如图4-64中，波未到达时，记 录上已有干扰波存在,当压缩波和剪切波先后 到达时，就叠加在干扰波上．这样就成了合 成波形，形态与原来干扰波不一样。用铅笔 将干扰波波形勾画出来，就可以找到叠加在 上面的压缩波和剪切波。
敲击板端
4. 资料整理
(1) 波形分析与鉴别 波形鉴别的目的是要确定剪切波到达的正确位置。由于外界 干扰以及敲击时在激振板内产生的压缩波的地下折射，实际得到 的波形记录往往是剪切波和压缩波复合在一起的记录这就给剪切 波的鉴别带来了很大困难。但是我们可以根据剪切波和压缩波的 不同特点把它们区分出来。区分的方法常有以下两种： 1) 按速度不同区分 压缩波速度快，剪切波速度慢；压 缩波总是先到达，剪切波后到达。 2) 根据波型特征区分 压缩波传递的能量少，因此波峰 小；剪切波传递的能量大，波峰高。而且两种波的频率不一致． 当剪切波到达时，波形曲线上会有个突变，以后过渡到剪切波波 形。如图4-62所示。
图4－62 波形记录 图4—63 浅层波形记录
图4－62 波形记录
图4—63 浅层波形记录
由图4-62可知，压缩波互相靠得较紧、频 率较高，剪切波频率较低。
压缩波的记录长度取决于测点深度，测点
越深，离开振源越远．压缩波的记录长度就 越长。图4-63中的波形是在离孔口1.05m深 处记录所得，箭头指示处即为压缩波，其记 录长度要短得多。如在孔口记录，波形图中 就不出现压缩波。当测点深度超过20 m或更 深时，由于压缩波能量相对衰减较快，一般 仪器有时测不到压缩波波形，记录下来的波 形图只是剪切波，这样就更易鉴别了。
岩土工程勘察PPT课件
1） 钻进深度、岩土分层深度的量测误差范围应为 ±0.05。
2) 非连续取芯钻进的回次进尺，对螺旋钻探应在1m以 内，对岩芯钻探应在2m以内。
3) 对鉴别地层天然湿度的钻孔，在地下水位以上应进行 干钻。当必须加入或使用循环液时，应采用双层岩芯管钻进。
4) 岩芯钻探的岩芯采取率，对完整和较完整的岩体不应 低于80%,对较破碎和破碎岩石不应低于65%.
2)条件复杂时，比例尺可适当放大; 3) 地质界线和地质观测点的测绘精度，在图上的误差 不应超过3mm。
3. 工程地质测绘主要内容
地貌条件 地层岩性
工程地质测 绘主要内容
地质构造与地应力 水文地质条件 不良地质现象
人类工程活动
已有建筑物
15
8.3.2 工程地质测绘方法
1. 像片成图法
像片成图法是利用地面摄影或航空 （卫星）拍摄的像片，先在室内根据判 释标志，并结合所掌握的区域地质资料， 确定出地层岩性、地质构造、地貌、水 系及不良地质现象等，描绘在单张像片 上。然后在像片上选择需要调查的若干 点和路线，据此去实地进行调查、校对 修正、补充。最后，将结果转绘成工程 地质图。
6
8.2.1.4 岩土工程勘察等级
综合考虑工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度三 项因素，将岩土工程勘察等级划分为甲、乙、丙三个级别。
①甲级岩土工程勘察。在工程重要性、场地复杂程度和 地基复杂程度等级中，有一项或多项为一级。
②乙级岩土工程勘察。除勘察等级为甲级和丙级以外的 勘察项目。
③丙级岩土工程勘察。工程重要性、场地复杂程度和地 基复杂程度等级均为三级。
2. 初步勘察阶段
这一阶段的勘察应符合初步设计或扩大初步设计的要求。 其主要任务是对拟建建筑地段的稳定性作出评价。
2) 非连续取芯钻进的回次进尺，对螺旋钻探应在1m以 内，对岩芯钻探应在2m以内。
3) 对鉴别地层天然湿度的钻孔，在地下水位以上应进行 干钻。当必须加入或使用循环液时，应采用双层岩芯管钻进。
4) 岩芯钻探的岩芯采取率，对完整和较完整的岩体不应 低于80%,对较破碎和破碎岩石不应低于65%.
2)条件复杂时，比例尺可适当放大; 3) 地质界线和地质观测点的测绘精度，在图上的误差 不应超过3mm。
3. 工程地质测绘主要内容
地貌条件 地层岩性
工程地质测 绘主要内容
地质构造与地应力 水文地质条件 不良地质现象
人类工程活动
已有建筑物
15
8.3.2 工程地质测绘方法
1. 像片成图法
像片成图法是利用地面摄影或航空 （卫星）拍摄的像片，先在室内根据判 释标志，并结合所掌握的区域地质资料， 确定出地层岩性、地质构造、地貌、水 系及不良地质现象等，描绘在单张像片 上。然后在像片上选择需要调查的若干 点和路线，据此去实地进行调查、校对 修正、补充。最后，将结果转绘成工程 地质图。
6
8.2.1.4 岩土工程勘察等级
综合考虑工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度三 项因素，将岩土工程勘察等级划分为甲、乙、丙三个级别。
①甲级岩土工程勘察。在工程重要性、场地复杂程度和 地基复杂程度等级中，有一项或多项为一级。
②乙级岩土工程勘察。除勘察等级为甲级和丙级以外的 勘察项目。
③丙级岩土工程勘察。工程重要性、场地复杂程度和地 基复杂程度等级均为三级。
2. 初步勘察阶段
这一阶段的勘察应符合初步设计或扩大初步设计的要求。 其主要任务是对拟建建筑地段的稳定性作出评价。
岩土工程原位测试 5 波速测试
岩土体弹性波速的意义
弹性波波速与介质物理参数的关系
E (1 )(1 2 )
E 2(1 )
— 泊松比
将以上表达式代入弹性波速公式得：
E(1 ) VP (1 )(1 2 )
VS
E
2(1 )
E VS2 (3VP2 4VS2 )
VP2 VS2
VS2
VP2 2VS2
2(VP2 VS2 )
➢ 混凝土构件（梁、柱、桩等）质量评价，岩土体密实度评价……
岩土体弹性波速的意义
弹性波波速与介质物理参数的关系
➢ 纵波波速 VP
一维介质
VP
E
三维介质 V P
2
➢ 横波波速 VS
VS
当 = 0 时，VS = 0。 液体中不能传播横波
式中， — 拉梅常数； — 介质密度； — 剪切模量；E — 杨氏模量
岩土体波速测试的方法
测试方法概览
➢岩土样品测试
穿透法
➢建筑构件测试
穿透法、跨孔法、面波法
➢岩体波速测试
穿透法、跨孔法、面波法
➢场地土层波速测试
单孔法、跨孔法、面波法
Blaster Pump
Time break
Amp
Recorder
A
B Weight
B
C
Geophones for
Plank
Receiver 2
P- and Swaves
P- and Swaves
No.1
No.2
No.3
Boreholes
Also called the “cross-hole” method.
Requires two or more boreholes.
岩土工程勘察--波速测试 ppt课件
ppt课件
波速测试
一、检层法波速测试 二、跨孔法波速测试 三、表面波法波速测试 四、反射波法波速测试 五、波速在工程中的应用
1
ppt课件
一、检层法波速测试
检层法是在钻孔内测定岩土层波速的一种方法，是目前高层建 筑岩土工程勘察中最常用的方法。
1． 基本原理 检层法利用直达波的原理，即先根据勘察深度要求用钻机成孔 ，然后将钻孔检波器放至预定的测试点(也可用静力触探贯入设备将 三分量波速探头压人土层中)，并同时在孔口放置振源板，测出由孔 口振源产生的波传到孔中检波器所需要时间t，算出波从振源到检波 器的传播距离L，即可得到波在土中传播的速度：
对于这种畸变的波形还可用相位对比方法鉴 别。由于试验时敲击激振板的一端后．还敲 击另一端，其方向相反，测到的波形其相位 刚好相反，如图4-65；所示，比较这两个波 形记录，将记录纸上击振时间信号对齐，找 到相位差180度的两个最大的峰及谷即为剪切 波到达位置。如干扰很严重,有效波都1被6掩盖 了,那就无法鉴别。
不了解地层资料，可以2—3m一个测点或更大一些。
以上所述方法又叫下孔法(down-hole)，即孔口激振，孔中接收。 另外也可用上孔法(up-hole)即孔下激振，孔口接收；例如，可以利用 标贯试验作为孔底振源，同时进行孔口记录波形，如图4.9.7所示。
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ppt课件
压入式波速探头
压入式波速探头
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ppt课件
ppt课件
(1)根据试验要求确定孔深及试验点，先成好孔(或压入波速探头)。 (2)按图4.9.4将孔口检波器埋设好，检波器位置在板底下中间，检 波器轴线和板轴线一致(当板被敲击发出振波时，通过检波器就收到了 振源的信号，将它与钻孔中的检波器收到的信号作比较，即可找出时间 差)。然后将木板压下，木板要求和地面紧密接触，地面要平整，撤上l
波速测试
一、检层法波速测试 二、跨孔法波速测试 三、表面波法波速测试 四、反射波法波速测试 五、波速在工程中的应用
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ppt课件
一、检层法波速测试
检层法是在钻孔内测定岩土层波速的一种方法，是目前高层建 筑岩土工程勘察中最常用的方法。
1． 基本原理 检层法利用直达波的原理，即先根据勘察深度要求用钻机成孔 ，然后将钻孔检波器放至预定的测试点(也可用静力触探贯入设备将 三分量波速探头压人土层中)，并同时在孔口放置振源板，测出由孔 口振源产生的波传到孔中检波器所需要时间t，算出波从振源到检波 器的传播距离L，即可得到波在土中传播的速度：
对于这种畸变的波形还可用相位对比方法鉴 别。由于试验时敲击激振板的一端后．还敲 击另一端，其方向相反，测到的波形其相位 刚好相反，如图4-65；所示，比较这两个波 形记录，将记录纸上击振时间信号对齐，找 到相位差180度的两个最大的峰及谷即为剪切 波到达位置。如干扰很严重,有效波都1被6掩盖 了,那就无法鉴别。
不了解地层资料，可以2—3m一个测点或更大一些。
以上所述方法又叫下孔法(down-hole)，即孔口激振，孔中接收。 另外也可用上孔法(up-hole)即孔下激振，孔口接收；例如，可以利用 标贯试验作为孔底振源，同时进行孔口记录波形，如图4.9.7所示。
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ppt课件
压入式波速探头
压入式波速探头
10
ppt课件
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(1)根据试验要求确定孔深及试验点，先成好孔(或压入波速探头)。 (2)按图4.9.4将孔口检波器埋设好，检波器位置在板底下中间，检 波器轴线和板轴线一致(当板被敲击发出振波时，通过检波器就收到了 振源的信号，将它与钻孔中的检波器收到的信号作比较，即可找出时间 差)。然后将木板压下，木板要求和地面紧密接触，地面要平整，撤上l
岩土工程勘察波速测试共75页PPT
、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
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时平均波速的计算
图4－66浅层时波的行程
3) 测点间土层波速的计算
岩土工程勘察波速测试(PPT73页) 岩土工程勘察波速测试(PPT73页)
岩土工程勘察波速测试(PPT73页)
图4－68
图 4 (3)图件资料 － 一般波速试 6 验主要的成果 8 图件资料格式 波 可见图4-68。 速 试 验 综 合 成 果 图
岩土工程勘察波速测试PPT课件
波速测试
一、检层法波速测试 二、跨孔法波速测试 三、表面波法波速测试 四、反射波法波速测试 五、波速在工程中的应用
岩土工程勘察波速测试PPT课件
一、检层法波速测试
检层法是在钻孔内测定岩土层波速的一种方法，是目前高层建 筑岩土工程勘察中最常用的方法。
1． 基本原理 检层法利用直达波的原理，即先根据勘察深度要求用钻机成孔 ，然后将钻孔检波器放至预定的测试点(也可用静力触探贯入设备将 三分量波速探头压人土层中)，并同时在孔口放置振源板，测出由孔 口振源产生的波传到孔中检波器所需要时间t，算出波从振源到检波 器的传播距离L，即可得到波在土中传播的速度：
岩土工程勘察波速测试(PPT73页)
岩土工程勘察波速测试(PPT73页)
二、跨孔法波速测试
对于这种畸变的波形还可用相位对比方法鉴 别。由于试验时敲击激振板的一端后．还敲 击另一端，其方向相反，测到的波形其相位 刚好相反，如图4-65；所示，比较这两个波 形记录，将记录纸上击振时间信号对齐，找 到相位差180度的两个最大的峰及谷即为剪切 波到达位置。如干扰很严重,有效波都被掩盖 了,那就无法鉴别。
图4－62 波形记录 图4—63 浅层波形记录
图4－62 波形记录
图4—63 浅层波形记录
由图4-62可知，压缩波互相靠得较紧、频 率较高，剪切波频率较低。
压缩波的记录长度取决于测点深度，测点
越深，离开振源越远．压缩波的记录长度就 越长。图4-63中的波形是在离孔口1.05m深 处记录所得，箭头指示处即为压缩波，其记 录长度要短得多。如在孔口记录，波形图中 就不出现压缩波。当测点深度超过20 m或更 深时，由于压缩波能量相对衰减较快，一般 仪器有时测不到压缩波波形，记录下来的波 形图只是剪切波，这样就更易鉴别了。
敲击板端
4. 资料整理
(1) 波形分析与鉴别 波形鉴别的目的是要确定剪切波到达的正确位置。由于外界 干扰以及敲击时在激振板内产生的压缩波的地下折射，实际得到 的波形记录往往是剪切波和压缩波复合在一起的记录这就给剪切 波的鉴别带来了很大困难。但是我们可以根据剪切波和压缩波的 不同特点把它们区分出来。区分的方法常有以下两种： 1) 按速度不同区分 压缩波速度快，剪切波速度慢；压 缩波总是先到达，剪切波后到达。 2) 根据波型特征区分 压缩波传递的能量少，因此波峰 小；剪切波传递的能量大，波峰高。而且两种波的频率不一致． 当剪切波到达时，波形曲线上会有个突变，以后过渡到剪切波波 形。如图4-62所示。
2． 试验设备
图4-55贴壁式井中三分 向检波器
图4-56 压入式波速探 头
PVT型压入式波速探头
■ PVT型探头核 心为三分量检波器 (一纵二横) ■ 自振频率 10HZ， 灵敏度≥0.3V/cm/s ■ 适用检层法试 验，快速又经济， 不需预钻孔，不需 下护管，亦不需气 囊充气，探头直接 压入土中，土体接 触紧密，试验获得 的波形清晰准确。 ■ 可跟静探10cm2 或15cm2单、双桥探 头组成一体，一次 贯入，可获得静探、 波速二种资料。
垂直。
3． 试验方法
图4－59 孔口布置见图、 图4－60 激振板内的波传播示意
测试 图4－61检层法波速
试验方法
(3)将钻孔检波器慢慢放入钻孔中．下到预定深度．在孔口用气筒 充气，使气囊突出，使检波器在孔中某点固定下来;
(4)调试好所有测试仪器，检查是否都能正常工作; (5)敲击木板并同时起动自动记录仪器记下振动波形。敲板时用力 均匀，尽量水平敲击，板的两端各敲数次，每端至少记3个波形。一个 测点6个波形、以便于分析。测点布置一般根据两种情况确定，一种是 事先了解地层，可以按地层区分，在层顶和层底布置测点；另一种是
不了解地层资料，可以2—3m一个测点或更大一些。
以上所述方法又叫下孔法(down-hole)，即孔口激振，孔中接收。 另外也可用上孔法(up-hole)即孔下激振，孔口接收；例如，可以利用 标贯试验作为孔底振源，同时进行孔口记录波形，如图4.9.7所示。
压入式波速探头
压入式波速探头
振源-激振板
压入波速探头
cm厚粗砂，板上压400kg左右重物。当铁锤水平敲击(见图4.9.6)板端时，
板就要在地面滑动，但摩擦阻力阻止板的滑动,板就使土层表面产生剪 切变形，由于弹性反力的作用，板在平衡位置附近来回振动，因而在土 层表面产生正负剪切变形。由于颗粒间都有联系，变形就会扩展和传递 给其它土颗粒，这样就形成了剪切波；又由于板和地面水平接触，因此， 这样的波是水平剪切波—SH波，它的传播方向向下，质点运动方向与之
图4－64、65
图4－64叠加有干扰波的波形记录
图4—65 相位相反的波形记录
上面都是讲的正常波形鉴别。但在测试过程 中，由于各种原因往往得到畸变的波形，严 重的甚至无法鉴别；造成波形畸变的原因主 要有外界干扰、地层岩性破碎、仪器工作不 正常等等原因。在干扰不严重时，可用分解 的方法鉴别。如图4-64中，波未到达时，记 录上已有干扰波存在,当压缩波和剪切波先后 到达时，就叠加在干扰波上．这样就成了合 成波形，形态与原来干扰波不一样。用铅笔 将干扰波波形勾画出来，就可以找到叠加在 上面的压缩波和剪切波。
(1)根据试验要求确定孔深及试验点，先成好孔(或压入波速探头)。 (2)按图4.9.4将孔口检波器埋设好，检波器位置在板底下中间，检 波器轴线和板轴线一致(当板被敲击发出振波时，通过检波器就收到了 振源的信号，将它与钻孔中的检波器收到的信号作比较，即可找出时间 差)。然后将木板压下，木板要求和地面紧密接触，地面要平整，撤上l
图4－66浅层时波的行程
3) 测点间土层波速的计算
岩土工程勘察波速测试(PPT73页) 岩土工程勘察波速测试(PPT73页)
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图4－68
图 4 (3)图件资料 － 一般波速试 6 验主要的成果 8 图件资料格式 波 可见图4-68。 速 试 验 综 合 成 果 图
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波速测试
一、检层法波速测试 二、跨孔法波速测试 三、表面波法波速测试 四、反射波法波速测试 五、波速在工程中的应用
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一、检层法波速测试
检层法是在钻孔内测定岩土层波速的一种方法，是目前高层建 筑岩土工程勘察中最常用的方法。
1． 基本原理 检层法利用直达波的原理，即先根据勘察深度要求用钻机成孔 ，然后将钻孔检波器放至预定的测试点(也可用静力触探贯入设备将 三分量波速探头压人土层中)，并同时在孔口放置振源板，测出由孔 口振源产生的波传到孔中检波器所需要时间t，算出波从振源到检波 器的传播距离L，即可得到波在土中传播的速度：
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二、跨孔法波速测试
对于这种畸变的波形还可用相位对比方法鉴 别。由于试验时敲击激振板的一端后．还敲 击另一端，其方向相反，测到的波形其相位 刚好相反，如图4-65；所示，比较这两个波 形记录，将记录纸上击振时间信号对齐，找 到相位差180度的两个最大的峰及谷即为剪切 波到达位置。如干扰很严重,有效波都被掩盖 了,那就无法鉴别。
图4－62 波形记录 图4—63 浅层波形记录
图4－62 波形记录
图4—63 浅层波形记录
由图4-62可知，压缩波互相靠得较紧、频 率较高，剪切波频率较低。
压缩波的记录长度取决于测点深度，测点
越深，离开振源越远．压缩波的记录长度就 越长。图4-63中的波形是在离孔口1.05m深 处记录所得，箭头指示处即为压缩波，其记 录长度要短得多。如在孔口记录，波形图中 就不出现压缩波。当测点深度超过20 m或更 深时，由于压缩波能量相对衰减较快，一般 仪器有时测不到压缩波波形，记录下来的波 形图只是剪切波，这样就更易鉴别了。
敲击板端
4. 资料整理
(1) 波形分析与鉴别 波形鉴别的目的是要确定剪切波到达的正确位置。由于外界 干扰以及敲击时在激振板内产生的压缩波的地下折射，实际得到 的波形记录往往是剪切波和压缩波复合在一起的记录这就给剪切 波的鉴别带来了很大困难。但是我们可以根据剪切波和压缩波的 不同特点把它们区分出来。区分的方法常有以下两种： 1) 按速度不同区分 压缩波速度快，剪切波速度慢；压 缩波总是先到达，剪切波后到达。 2) 根据波型特征区分 压缩波传递的能量少，因此波峰 小；剪切波传递的能量大，波峰高。而且两种波的频率不一致． 当剪切波到达时，波形曲线上会有个突变，以后过渡到剪切波波 形。如图4-62所示。
2． 试验设备
图4-55贴壁式井中三分 向检波器
图4-56 压入式波速探 头
PVT型压入式波速探头
■ PVT型探头核 心为三分量检波器 (一纵二横) ■ 自振频率 10HZ， 灵敏度≥0.3V/cm/s ■ 适用检层法试 验，快速又经济， 不需预钻孔，不需 下护管，亦不需气 囊充气，探头直接 压入土中，土体接 触紧密，试验获得 的波形清晰准确。 ■ 可跟静探10cm2 或15cm2单、双桥探 头组成一体，一次 贯入，可获得静探、 波速二种资料。
垂直。
3． 试验方法
图4－59 孔口布置见图、 图4－60 激振板内的波传播示意
测试 图4－61检层法波速
试验方法
(3)将钻孔检波器慢慢放入钻孔中．下到预定深度．在孔口用气筒 充气，使气囊突出，使检波器在孔中某点固定下来;
(4)调试好所有测试仪器，检查是否都能正常工作; (5)敲击木板并同时起动自动记录仪器记下振动波形。敲板时用力 均匀，尽量水平敲击，板的两端各敲数次，每端至少记3个波形。一个 测点6个波形、以便于分析。测点布置一般根据两种情况确定，一种是 事先了解地层，可以按地层区分，在层顶和层底布置测点；另一种是
不了解地层资料，可以2—3m一个测点或更大一些。
以上所述方法又叫下孔法(down-hole)，即孔口激振，孔中接收。 另外也可用上孔法(up-hole)即孔下激振，孔口接收；例如，可以利用 标贯试验作为孔底振源，同时进行孔口记录波形，如图4.9.7所示。
压入式波速探头
压入式波速探头
振源-激振板
压入波速探头
cm厚粗砂，板上压400kg左右重物。当铁锤水平敲击(见图4.9.6)板端时，
板就要在地面滑动，但摩擦阻力阻止板的滑动,板就使土层表面产生剪 切变形，由于弹性反力的作用，板在平衡位置附近来回振动，因而在土 层表面产生正负剪切变形。由于颗粒间都有联系，变形就会扩展和传递 给其它土颗粒，这样就形成了剪切波；又由于板和地面水平接触，因此， 这样的波是水平剪切波—SH波，它的传播方向向下，质点运动方向与之
图4－64、65
图4－64叠加有干扰波的波形记录
图4—65 相位相反的波形记录
上面都是讲的正常波形鉴别。但在测试过程 中，由于各种原因往往得到畸变的波形，严 重的甚至无法鉴别；造成波形畸变的原因主 要有外界干扰、地层岩性破碎、仪器工作不 正常等等原因。在干扰不严重时，可用分解 的方法鉴别。如图4-64中，波未到达时，记 录上已有干扰波存在,当压缩波和剪切波先后 到达时，就叠加在干扰波上．这样就成了合 成波形，形态与原来干扰波不一样。用铅笔 将干扰波波形勾画出来，就可以找到叠加在 上面的压缩波和剪切波。
(1)根据试验要求确定孔深及试验点，先成好孔(或压入波速探头)。 (2)按图4.9.4将孔口检波器埋设好，检波器位置在板底下中间，检 波器轴线和板轴线一致(当板被敲击发出振波时，通过检波器就收到了 振源的信号，将它与钻孔中的检波器收到的信号作比较，即可找出时间 差)。然后将木板压下，木板要求和地面紧密接触，地面要平整，撤上l