广东省核工业地质局二九二大队 517001
摘要：在这些年来，岩土项目勘察中，地球物流勘探技术的关键分支为波速测试技术，还有优秀的地震勘探技术之一，而获得越来越普遍的运用。岩土项目持续扩展的整体规模，现场构造要应用波速测试技术来实施全面的了解，这样就可以体现出其测试技术的作用。本文关键深入的分析了岩土项目勘察中波速测试的运用，希望可以为有关人员供应科学的参考根据。
关键词：波速检测技术；岩土工程；勘察，应用
引言
工程物探技术的一个关键分支就是波速测试技术，也是地震勘探方法之一，现阶段在工业和民用建筑、水利水电工程、铁路工程等很多岩土项目地质勘测范围中普遍的运用，获得了优良的运用效果。和陈旧的岩土项目勘察技术对比，波速测试技术在岩土中能够用于进行测定压缩波、剪切波、瑞雷面波等传播速度，使室内测试中存在相对大的误差和有关的地质问题能够得到有效的预防。
1.波速基本原理
波速测试技术在岩土项目勘察中的运用原理为：以波速为根据，实施分析了岩土羡慕地基土物理性质，这是现阶段相对先进的一种岩土项目勘察技术。波速测试技术有非常多的类型，其中相对常见的有瑞利波、剪切波以及压缩波。经过波速测试结果，可以实施划分岩土项目不一样场地的种类，在设置动力参数方面，抗压、阻尼、抗剪刚度等参数需要进行综合的考虑。同时，经过在岩土项目勘察中运用波速测试技术，有关的地震参数还可以正确的反映出来，例如阻尼比、动剪切刚度等等。经过分析了上面测试的数据，岩土项目土体可以进行准确的判断出是不是出现液化，岩土体的卓越周期要依据测试结果实施判断，确保岩土项目施工场地划分的合理性与科学性。
在实施计算波速测试结果的过程中，能够使用下面计算方法：当外力冲击影响到固体介质的时候，固体介质会出现应变，当没有了这一外力冲击作用后，外力冲击不能和应变保持平衡关系，这样会形成弹力波，而且从固体介质传递到周围的部位。弹性波相对复杂的组成方式，面波、体波的是相对常见的波型。其中，通常在岩土体的表面实施传播面波，又能够被分为瑞雷波和拉夫波、此外，分为压缩波和剪切波的体波。在相同的固体介质中，有非常多种不一样波的传播形式，而且其传播速度和传播特点也有较大的不一样，所以，波速在生死计算的时候，需要依据不一样的波实施计算。
2.测试方法
2.1单孔法
单孔法波速测试现场连接如图所示
图 单孔法波速测试现场工作示意图
现场测试的时候，在孔底放置检波器后，由底部向上测试依地层界面，检波器通常用气筒充气固定，使其在孔壁紧贴，用木锤或者铁锤水平敲击木板两端的地面，敲击所出现的剪切波通过地层传播至测试点，孔中水平检波器接收S h 波信号，通过电缆传输到地震仪实施保存、放大与记录。依据地层界面状况确定测试点的间距，平均 1.0m 一个测试点是一般的做法，要重复测试界面处的测试点。这种测试技术的优点就是：首先测试时不弯曲带有深度记号的电缆，确保测试正确的深度；其次是方便追踪剪切波的初至，确保良好的相位。
2.2跨孔法
有双孔和三孔等距方法的跨孔法，相对常用的还是三孔等距法。跨孔法测试相对高的精度，测试深度能够达到相对深，所以也相对广泛的运用，然后这方法较高的成本，也相对繁杂的操作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆三孔法是在测试场地上钻3个具备合理距离的测试孔，选取其中的一个孔为震源孔，接收检波器放置在此外2个相邻的钻孔内。跨孔法要平坦的测试场地，测试孔要在一条直线上布置。在土层中测试孔的距离要为2~5m，在岩层中要取8~15m；测试时，要依据项目状况和地质分层，测点沿深度方向每隔1~2m 布置一个。钻孔时井孔要注意保持垂直，并要用泥浆护壁或者下套管，套管壁和孔壁要严密贴合。测试时，在相同的水平面上设置振源和接收孔内的传感器。当振源使用剪切波锤时，要使用一次成孔法；当振源使用规范贯入试验装置的时候，要使用分段测试法。当大于15m测试深度时，一定要对全部测试孔实施倾斜度和倾斜方位的测试；测点不能大于1m的距离。当使用一次成孔法测试的时候，完成测试工作后要选取一些测点作重复观测，其不能少于测点总数10%的数量，也能够使用振源孔与接收孔互换的办法实施复测。
2.3面波法
面波法的原理是放置在地表上的激振器，一频率为f的稳态强迫振动为地面施加，以振动波的方式向半空间扩散其能量，当频率合理时，只要把波长LR测出来，波速就能算出来。稳态法或瞬态法是面波法测试能够使用的，最为常用的是稳态法。这技术不用打孔，在平均、地层简单中适用，然而相对浅的测试深度，当激振在20～30Hz的频率时，测试为3～5m的深度。
测试时测线零点为振源，在振源检波器一边布置2～3个，要使用低频的检波器。当激振器以必然的频率作稳态激振时，对随便一个检波器实施移动，导致波器中发生一样相位的振动波形，这时一个波长就是检波器的距离。检波器在相同频率下移动到几个波长处进行测试，要反复测试几次。
3.在岩土工程勘察中波速测试技术的应用
3.1 技术要求
首先，测试孔一定要保持垂直；其次，一定要在孔内预定的深度固定检波器，而且确保和孔壁紧贴；再次，地面激振或孔内激振形式要依据现实要求选择；最后，测试点要结合土层实施布置，相邻测试点之间以1-3m的垂直距离为好。在层位改变处要合理的加密，尽量使用由下而上的逐点测试方法。
3.2 测试方法
在现场测试时，要先把场地平整好，把激振板（长×宽×高 =2.5×0.3×0.1）准备好，之后在距井口1.5m处设置，同时激振板的中垂线和井口中心要保证项吻合。为了让激振板可以密切的接触地面，要把有较大重量的物体放置在激振板上，然后使测量结果的精确形与科学性得到有效的保证。完成准备工作后，S波经过敲击激振板两端来激发，敲击数次以得到3次清楚的S波。得到S波以后，对铁板实施垂直敲击以让P波激发出来。测试点距依据岩土分层厚度来确定，一般把其设置为1m。在孔中放置检波器要保证合理的深度，接收震源形成的弹性波信号，并把信号通过电缆输送到地震仪上，之后由地震仪自动记录和保存数据，最后对数据实施分析和处理。
3.3 注意事项
首先，确保测试结果正确性的重点是信号质量和测试深度，测试人员一定要重视科学的使用加强、叠加等技术，还有增益和带通滤波；其次，剪切波、压缩波测试人员一定准确进行识别，因为压缩波比剪切波快的传播速度。剪切波的相位方向在激振板两端水平激发，而压缩波则保持原来的相位。在和井口之间保持必然深度的间距后，减小了压缩波的振幅，提高了频率，而相对大幅度的剪切波，频率也会相对低，这是测试中要重视的其中一个技术问题。
4.结语
总体而言，波速测试技术运用在岩土项目勘察中具备简单、迅速、经济、高分辨率、运用区域广、正确等优势，在国内外的岩土项目勘察中大量的运用了波速测试技术。在建设岩土项目规模持续扩大的背景下，对波速测试技术的研究工作有关人员也要进一步的增强，全面的了解现场的场地构造状况，然后才可以充分的发挥出波速测试技术的作用。
参考文献：
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[3]王瑞琦，王继忠，姜伯宵.波速测试在岩土工程勘察中的作用分析[J].科技视界，2014，12：108.
论文作者:周伟杰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/16
标签：测试论文; 波速论文; 岩土论文; 检波器论文; 技术论文; 项目论文; 深度论文; 《防护工程》2018年第31期论文;