钻孔等效剪切波速计算表
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。
关键词:剪切波;波速测试;场地类别划分;卓越周期Abstract: this paper introduces the shear wave velocity test method and calculation principle and in the land of the type and classification of the field and ground excellence cycle in the calculation of the application.Keywords: shear wave. Wave velocity test; The classification of the field; Predominant period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:⑴、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。
⑵、接通电源,在地面检查测试仪正常后,即可进行试验;⑶、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。
钻孔波速测试作业指导
9.3土层的等效剪切波速,按下式计算:vse=d0/tn来自t=∑(di/vsi)
i=1
式中:vse—土的等效剪切波速(m/s);
d0—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;
di—计算深度范围内第i土层的厚度(m);
7.3 打开软件进行相应的设置;根据所测钻孔地层和测点深度,通过触摸屏设置合适的仪器工作参数(如采样间隔100μs,频率0kHz~1000kHz,采样长度设1024),经检查无误后,进行下一步操作。
7.4检查检波器和连线等安装无误;点击正剪、反剪,分别左右敲击振源板,记录信号合格后,进行信号存盘。
7.5点击新存,输入文件名;提升检波器,进行下一点测试。
瞬时浮点放大:最大100000倍;AD转换位数:多核16位
采样间隔:5μs~10000μs;
采样长度:0.5k、1k、2k、4k、8k五档连续可调
通道频带宽度:0.1~2000Hz;触发方式:内、外触发
震源
大锤或标贯锤
4.2钻孔波速测试系统框图
(1)单孔法测试框图
(2)跨孔法测试框图
5测试准备工作
5.1现场踏勘,了解钻孔附近地面条件、钻孔参数,确定测试方法并选定波速探头。
1-6
各种仪器、仪表、探头在校准周期内。
△
1-7
试验前要对仪器设备进行检查维护,保证仪器性能正常。
1-8
试验前检查连接电缆的牢固性和仪器的灵敏性、有效性。
1-9
仪表如经过修理,修后要经过校验和试用,鉴定其是否正常。
安
装
2-1
试验钻孔直径要符合要求。
2-2
平均值、标准差、变异系数的计算,剪切波速
62.88 43.16 52.97 7.45 0.14 2.45 36.00 0.70 0.13 0.12 0.88
7.00 2.89 2.94 0.03 0.01 2.65 49.00 0.64 0.10 0.01 0.99
41.90 22.50 37.03 9.68 0.26 2.00 16.00 0.85 0.29 0.30 0.70
27.60 11.90 23.40 7.68 0.33 2.00 16.00 0.85 0.29 0.38 0.62
计算统计修正系数的过程
0.70 0.13 0.24 正值 负值 1.24 0.76 49.58
统计修正系数(γ ) 标准值 大值 小值 采用值 岩体完整性系数 Kv 成 果 计 算 区 RC>90KV+30时, 遵守 以R =90K +30计算 C V 限制 条件 KV>0.04Rc+0.4时, 以KV>0.04Rc+0.4计算 BQ值计算 (BQ=90+3Rc+250Kv) 初步判别围岩级别
6.00
6.00
6.00
6.00
7.00
4.00
4.00
6.00 1.09 1.38 0.21 0.15 2.45 36.00 0.70 0.13 0.13 0.87
6.000 0.70 0.13 0.25 0.75
100.00 100.00 100.00 0.00 0.00 2.45 36.00 0.70 0.13 0.00 1.00
钻孔BQ值计算参数及成果一览表
工程名称: 距离 顶板 厚度 (m ) 岩性及层厚 钻孔编号 CZK65650
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统计项目
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。
剪切波速计算表
t s
d0 m
K2
3-1 3-2 3-3 1
200 140 110
250.0 190.0 160.0 100.0
0.1156
20.0
K5
3-1 3-2 3-3 1 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6
200 140 110
250.0 190.0 160.0 135.0 230.0 180.0 230.0 450.0 500.0 1.0
0.1170
20.0
0.0708
15.5
1. 剪切波在各层的传播时间计算公式为ti=di/vsi; 注 2. 土层等效剪切波速计算公式为vse=d0/t ; 3. 计算深度d0取覆盖层厚度和20m二者的较小值。
览表
土层的 等效剪 切波速
vse m/s
173
171
218.84 土层的等效剪切波速按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第4.1.5条 式中Vae--土层等效剪切速度(m/s) d0--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 di--计算深度范围内第i层土层的厚度(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
fak kPa
vsi m/s 100.0 —— 软弱土 中软土 中软土 中软土 软弱土 中软土 中软土 中软土 软弱土 中软土 中软土 中软土 中硬土 中硬土 软弱土
ti s 0.0290 0.0288 0.0216 0.0363 0.0310 0.0256 0.0279 0.0325 0.0259 0.0157 0.0106 0.0087 0.0100 0.0000 0.0000
等效剪切波速在线计算
等效剪切波速在线计算等效剪切波速是地震勘探中一个重要的参数,用于描述地下岩石的性质。
通过测量地震波在地下传播的速度,可以推断出地下岩石的构造和性质,为油气勘探和地质勘探提供重要信息。
在地震勘探领域,等效剪切波速的计算是一个关键的步骤,下面将介绍如何在线计算等效剪切波速。
等效剪切波速可以通过地震反射波速和地震纵波速来计算得到。
地震反射波速和地震纵波速是地震波在地下传播的两种主要波速。
等效剪切波速通常是地震反射波速和地震纵波速的平均值。
通过在线工具或软件,可以方便地输入地震反射波速和地震纵波速的数值,然后计算得到等效剪切波速。
等效剪切波速的计算对于地震勘探中的地质解释非常重要。
地震勘探通过记录地震波在地下的传播情况,可以推断出地下不同岩层的性质和分布。
而等效剪切波速是描述地下岩石的一种重要参数,可以帮助地质学家判断不同岩石的性质和边界。
因此,准确计算等效剪切波速对于地震勘探的解释和分析至关重要。
在进行等效剪切波速的计算时,需要注意选择合适的工具和方法。
目前,有许多在线工具和软件可以帮助地震学家计算等效剪切波速,例如MATLAB等。
在使用这些工具时,需要确保输入的地震反射波速和地震纵波速数据是准确的,以保证计算结果的可靠性。
此外,还需要根据具体的地质情况和勘探需求,选择适合的计算方法和参数,以获得更准确的等效剪切波速。
等效剪切波速是地震勘探中一个重要的参数,通过测量地震波在地下传播的速度,可以推断出地下岩石的性质。
在线计算等效剪切波速是地震学家进行地质解释和勘探分析的重要工具,可以帮助他们更好地了解地下岩石的构造和性质。
因此,在进行等效剪切波速的计算时,需要选择合适的工具和方法,确保数据的准确性和结果的可靠性,为地震勘探提供有力的支持。
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。
单孔法波速测试原理及其在工程中应用
单孔法波速测试原理及其在工程中应用摘要:单孔法波速测试是地球物理的勘探方法之一,主要是利用直达波的原理,是以弹性波理论为基础的。
本文简要地介绍单孔检层法剪切波速测试的基本原理及方法;并且结合实际工程资料,详细说明了数据成果在工程勘察中的应用。
关键词:单孔法;直达波;弹性波理论;剪切波速测试中图分类号:k826.16 文献标识码:a 文章编号:引言单孔法波速测试是一种快速、准确的原位测试技术,并根据波速值可以进行场地土的划分、地基土工程特性评价等,从而为工程设计提供准确的的数据依据。
一、单孔法波速测试基本原理(1)基本规定及要求:地下介质采用水平层状地层模型:剪切波速在水平方向为均匀分布,在垂直方向随深度分布(2)测试方法本次测试采用rs-1616k(p)工程检测分析仪和井中三分量检波器。
在离钻孔2米处放置一块长方形的木板,并在其上方压以重物,并使之与地面紧密耦合。
本次工作观测方法采用地面激发井中接收方式,即在地面人工用铁锤分别侧击木板的两端,人工激发剪切波,井中接收并传输至地面仪器,采用自下而上逐点进行测量。
各项工作技术参数如下:采样长度:192ms增益:66db~90db滤波档:35hz~475hz,50hz陷波井口偏移:2.0m延迟:根据现场选定震源:敲击板二、工程实例该工程位于合肥市经开区方兴大道北侧,始信路东侧,龙幡路西侧。
我们分别对建筑场地内18#、20#、97#钻孔分别进行了剪切波速测试。
本次波速测试采用单孔法,共完成3个孔。
工程地质分层:①-1层杂填土(q4ml):灰黄、杂色,松散~稍密,层厚1.90~2.20m。
①-2层素填土(q4ml):灰黄色,松散~稍密,层厚0.20~2.80m。
②层粘土(q3al+pl):灰黄色,硬塑状态,层厚2.80~5.40m。
③层粘土(q3al+pl):灰黄、褐黄色,硬塑~坚硬状态,,厚度25.70~30.90m。
④层强风化泥质砂岩(k2z):紫红色,密实状态,层厚9.00~11.60m。
单孔法波速测试原理及其在工程中应用
单孔法波速测试原理及其在工程中应用摘要:单孔法波速测试是地球物理的勘探方法之一,主要是利用直达波的原理,是以弹性波理论为基础的。
本文简要地介绍单孔检层法剪切波速测试的基本原理及方法;并且结合实际工程资料,详细说明了数据成果在工程勘察中的应用。
关键词:单孔法;直达波;弹性波理论;剪切波速测试中图分类号:k826.16 文献标识码:a 文章编号:引言单孔法波速测试是一种快速、准确的原位测试技术,并根据波速值可以进行场地土的划分、地基土工程特性评价等,从而为工程设计提供准确的的数据依据。
一、单孔法波速测试基本原理(1)基本规定及要求:地下介质采用水平层状地层模型:剪切波速在水平方向为均匀分布,在垂直方向随深度分布(2)测试方法本次测试采用rs-1616k(p)工程检测分析仪和井中三分量检波器。
在离钻孔2米处放置一块长方形的木板,并在其上方压以重物,并使之与地面紧密耦合。
本次工作观测方法采用地面激发井中接收方式,即在地面人工用铁锤分别侧击木板的两端,人工激发剪切波,井中接收并传输至地面仪器,采用自下而上逐点进行测量。
各项工作技术参数如下:采样长度:192ms增益:66db~90db滤波档:35hz~475hz,50hz陷波井口偏移:2.0m延迟:根据现场选定震源:敲击板二、工程实例该工程位于合肥市经开区方兴大道北侧,始信路东侧,龙幡路西侧。
我们分别对建筑场地内18#、20#、97#钻孔分别进行了剪切波速测试。
本次波速测试采用单孔法,共完成3个孔。
工程地质分层:①-1层杂填土(q4ml):灰黄、杂色,松散~稍密,层厚1.90~2.20m。
①-2层素填土(q4ml):灰黄色,松散~稍密,层厚0.20~2.80m。
②层粘土(q3al+pl):灰黄色,硬塑状态,层厚2.80~5.40m。
③层粘土(q3al+pl):灰黄、褐黄色,硬塑~坚硬状态,,厚度25.70~30.90m。
④层强风化泥质砂岩(k2z):紫红色,密实状态,层厚9.00~11.60m。
钻孔加工之切削速度、转速、进给量的计算
钻孔加工之切削速度、转速、进给量的计算公式切削速度 (vc)(m/min)主轴转速 (n)(rpm)每转进给量 (fn)(mm/r)穿透率 (vf)(mm/min)加工时间 (Tc)(min)净功率要求 (Pc)(kW)扭矩 (Mc)(Nm)特定切削力 force (kc)(Nm/mm2)进给力 (Ff)(N)用于整体式钻头:(CoroDrill Delta-C,型号840)fz = fn/2kr = 70°γ0 = 30°用于可转位刀片钻头:(CoroDrill 880)fz = fnkr = 88°γ0 = 15°钻削定义钻削生产率与穿透率vf密切相关。
可转位刀片钻头–一个中心刀片和一个周边刀片中心刀片从切削速度零工作至50%的vc最大值,周边刀片从50%的vc最大值直至vc最大值。
中心刀片形成锥形切屑,而周边刀片形成类似于使用大切削深度在内圆车削中形成的切屑。
整体式和焊接硬质合金钻头从中心到周边的两个切削刃。
背锥整体式或焊接硬质合金钻头在其外径稍加研磨成一定锥度,以提供间隙防止钻头卡滞在孔中。
孔深最大推荐孔深度计算刀具寿命刀具寿命(TL)可以用米表示的距离、孔数或分钟数来测量。
理论示例:Dc 20 mm vc = 200m/min n = 3184 rpmfn = 0.20 mm/r,孔深50 mmTL(m):15 mTL(孔数):15 x 1000/50 = 300个孔TL(min):15 x 1000/vf = 15 x 1000/(fn xn)= 15 x 1000 /(0.20 x 3184)= 23 min钻削中最常用的刀具寿命准则为后刀面磨损量。
刀具寿命取决于:•切削参数•硬质合金材质和刀片槽型•工件材料•直径(小钻头在较短时间内通过较长的距离)•孔深(许多短孔意味着多次进刀/退刀,这降低刀具寿命)•稳定性。
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中密 可塑 硬塑 可塑 硬塑 密实 密实 密实 密实 密实 密实 密实 密实 密实
松散 稍密 中密 密实 强风化
中硬土 中软土 中硬土 中软土 中硬土 岩石 岩石 岩石 岩石 岩石 岩石 岩石 岩石 岩石 软弱土 中软土 中硬土 中硬土 岩石
280 140 280 140 280 510 600 800 510
厚度和20m中的较小 值,一般取≤20m的钻 孔深度,且至波速大于 500m/s的地层顶面)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
单孔等效剪 切波速Vse (m/s)
合计
280.00
计算结果
漂石 粉质粘土 粉质粘土 砂质粘性土 砂质粘性土 全风化花岗岩 强风化花岗岩 中等风化花岗岩 全风化砂岩 强风化砂岩
550
传播时间 (s)
0.0043
中等风化砂岩 全风化板岩 强风化板岩 中等风化板岩
细砂 中砂 中砂 中砂 砂质泥0 510
输入项
自动计算项
计算结果
序号
第i层土层的剪切 第i层土层的厚 波速(经验值或 各土层内传播 度(从孔口地面开 测得值) 时间(s) 始计)(m) υ s(m/s) 1.2 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 280 140 280.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 0.0043 0.0000 0 0 0 0 0 0 0 0 0.0043 1.2 输入计算深度d0 (m) (取覆盖层