吉林大学建设工程学院 吉林长春 130026
摘要：波速测试技术属于地震勘探方法的一种，是一种常用而且比较重要的工程物探技术手段之一，目前在各个领域应用比较广泛，在工民建工程勘察、水利水电工程、灾害调查、分析与评价岩土体质量以及断层的破碎带等诸多领域都有应用，并且取得了良好的应用效果。
波速测试技术是利用测试仪器，现场原位测定压缩波（P波）和剪切波（S波）在岩土体中的传播速度，通过分析和计算实际波速值，确定建筑场地的类别、岩土体的类别、计算建筑场地的卓越周期值和工程动力学参数（动弹性模量等），相比于室内试验，可以有效避免误差，数据更加真实、可靠。
1. 波速测试的工作原理
受外力冲击作用的岩土体，岩土体在应力作用下会产生变形，当作用于岩土体的外力作用消失后，应变和应力失去平衡，应变就会在岩土体中以弹性波的形式，在岩土体中由质点依次向周围岩土体传播，各种弹性波在岩土体中传播的特性和速度是各不相同。
震源的特点是能激发出的优势波为SV波、SH波，并且具有稳定性、和可重复性和可反向性。采用的震源方法常用的一种是叩板法，首先是在钻孔旁约1～3m处的地面上放置一块长2～3m宽0.3m厚0.05m的激振板，急振板上放置一定重量的重物，使激振板与地面之间保持接触良好，然后使用木锤或铁锤水平撞击激振板两侧，使激振板与地面产生剪切变形，从而在地层中产生剪切波[2]。
测试仪器包括钻孔内的三分量检波器和地面上的地震仪两部分组成。三分量检波器是由安装在封闭的钢质筒内的三个互相垂直的检波器组成的(X、Y、Z方向各一个)，纵波是由安装在垂直方向上的检波器接收，横波(SH波)由安装在两个水平方向上的检波器接收。目前地震仪的型号较多，常用的有进口的Bison-1580、ES-1210、ES-1225、重庆产DZQ12-1、骄鹏集团（GeoPen）生产的SE2404系列及Miniseis系列综合地震仪，这些型号的地震仪均能满足波速测试的要求。
单孔法波速测试的野外工作仪器连接如图1所示。
首先要平整场地，然后按照试验的要求安装测试仪器，开始工作前要在地面上检查测试仪是否正常工作，准备就绪，即可进行试验[3]；先由钻机钻至规定深度，然后在距离孔口1～2米左右的地面上铺设激振板，并压上重物。将三分量检波器慢慢放入钻孔内预定的深度处,在地面上用充气筒给胶囊充气，压力增大使胶囊膨胀，使三分量检波器能够紧贴在钻孔璧上，然后用木锤分别从水平方向和竖直方向敲击激振板，产生的剪切波和纵波经过地层传播到达探头所在的位置，三分量检波器接收波的传播信号，并通过电缆传输给地面上的地震仪，并进行放大、保存以及记录。测试点的间隔常用的做法是间隔1.0m进行测试，地层分界面处的测试点通常需重复测试[4]。
拟建场地J69号测试孔覆盖层的厚度为22.10m，经计算，等效剪切波速值为207.1m/s，则该场地土类型可判定为中软土，按参考文献[8]中表4.1.6，该拟建建筑的建筑场地类别可以判定为为Ⅱ类。
参考文献
[1] 郑建国，徐建，钱春宇，等.G B /T 50269-2015 地基动力特性测试规范[S]. 北京：中国计划出版社，2015：40-45.
[2] 李唐. 波速测试在岩土工程勘察中的应用[J]. 中国高新技术企业,2017 (5): 216-217.
[3] 赵德亨, 田钢, 王帮兵. 浅层地震折射波法综述[J].世界地质, 2005，24(2): 188-193.
[4] 蔡力挺，韩玉庆. 波速测试技术在岩土工程勘察中的应用[J].西部探礦工程，2009，21(3): 32-34.
[5] 陈哲，章中良，吴魁彬. 单孔与跨孔波速测试在工程中的应用[J].地质学刊，2010，34(2): 192-195.
[6] 郑思慧， 童广秀，潘兴军，等. 剪切波测试成果分析与应用[J].山西建筑，2013，39(27): 48-50.
[7] 刘家富, 余京, 康世海. 剪切波速测试技术在建筑场地评价中的应用[J]. 地下空间与工程学报, 2015，11(S2): 764-767.
[8] 黄世敏，王亚勇，戴国莹，等.GB50011-2010 （2016年版）建筑抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2016：18-20.
论文作者:张国强
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年14期
论文发表时间:2019/10/16
标签：波速论文; 岩土论文; 检波器论文; 测试论文; 地震仪论文; 场地论文; 建筑论文; 《建筑学研究前沿》2019年14期论文;