岩土工程勘察中波速测试技术的应用分析论文_刘擎宇,贾云奇

岩土工程勘察中波速测试技术的应用分析论文_刘擎宇,贾云奇

齐齐哈尔工程学院 黑龙江齐齐哈尔 161000

摘要:目前,随着我国建筑及勘探行业的不断发展,一些新的技术得以应用。岩土工程勘探行业的快速发展带动了波速检测技术的发展,并且波速测试已经成为了岩土工程勘察中必不可少的原位测试方法,是实现岩土工程勘察中的非常重要的技术手段。据此,本文对岩土工程勘察中波速测试技术的应用进行分析。

关键词:岩土工程;波速测试;应用

1.波速检测技术及测试方法简述

岩土体波速是一项重要的动力学指标,也是场地分析与评价的基本参数之一,且只能通过现场测试获得,所以我国现行岩土上程勘察规范明确要求测试岩土体剪切波速,并规定了具体试验方法。波速检测技术的测试方法在实际操作中需要做好准备工作,首先将工作场地整体干净并保证地面平整,激振板安装于钻孔口1.5m处,此时需要对激振板的中垂线与孔口的中心线进行校对,保证两者符合要求为保证激振板与地面进行稳固,可以通过在激振板上进行负荷处理,增加后续测试的准确度其次,完成准备工作后,开始通过敲击激振板来获得S波和P波敲击两端来获取S波,进行多次敲击来获得更加清晰的S波,之后在进行垂直敲击来获取P波然后将检波器安装于孔中,依照岩土的具体厚度情况来分析检测点距一般情况下检波器应当安装在孔中一定深度中,不能太深也不能太浅此时检波器开始接受传播的弹性波,并将信号进一步传送到地震仪中,该设备将接收的信号数据进行记录和存储,在完成测试后进行数据的分析和处理。因此,在具体的现场检测中,需要对地质进行科学分层,合理布置测量点,严格按照由下往上的测试原则;沿着激振板纵轴方向敲击,以获取3组正反向的S波;如果P波测试时激振能量很弱,不能满足要求时,可以通过爆炸或者落锤的形式激发P波;最后,所有的测试需要重复多次进行,以保证测量数据的准确性和可靠性。剪切波速测试是以弹性理论为基础的一种岩土体测试方法,在测试过程中,通常是用人工方法激发出一定的剪切波或压缩波、瑞利波,这种波在岩土介质中产生后,会在岩土体内部进行持续性的传播,并产生一定的波动信号,之后则需要借助专业仪器对波动信号进行接收,将各阶段的波动信号记录下来并展开分析。在接受到波动信号后,设备能够将波动信号的接收点确定下来,并计算出激发点与接收点间的距离,最后根据波的传播时间,就能够将该岩土工程现场的剪切波速确定下来,从而为岩土工程地质评价提供支持。

2.波速测试技术应用情况

波速测试技术属于是浅层地球物理勘探方法,通过原位测定压缩波(P波)、剪切波(S波)在岩体中的传播速度,有效避免室内测试所带来的误差。波速测试技术叫一为诸多地质问题的分析提供叫一靠依据。确定场地土类型、建筑场地类别;提供断层破碎带、估算场地卓越周期及场地土承载力、评价岩体质量等;计算工程动力学参数,包括动剪切模量、动弹性模量等。根据相关理论与实践总结分析可知,波速测试具有简便、快速、经济、准确、分辨率高、应用范围广等优点,目前已广泛应用于水利水电工程、石油工程、铁路工程、冶金工程、上业与民用建筑等众多岩土工程地质治理领域,取得了良好的应用效果。

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3.剪切波速测试技术在岩土工程勘察中的应用

3.1估算岩土的承载力

通常情况,承载力和剪切波速存在一定的联系,基本岩土类型和剪切波速的关系如表1所示同样以上述的电排场改建为例,采用剪切波速法来估算地层的承载力通过钻的两个孔的剪切波速分别为205m/s和204m/s,可以判别其岩土的工程承载力为13-15t/m2=之间。

3.2地质问题

岩土工程勘察工作主要以解决建筑工程施工相关地质问题为

目的,具体包括地基稳定性评价、地基承载力计算、岩土界线划分、岩土物理理学指标测定、场地地震效应、边坡稳定性等。基于以上几种问题以及工程现场地质条件,本次岩土工程勘测采用比较适合土层较少的单孔波速测试方法,并利用相应工程动测仪以及三分量检波器作为波速测试装置

3.3测试步骤

在测试过程中,需要先根据测试需求在待测场地内钻孔,在钻孔完毕后,将三分量传感器放置在钻孔中,并利用机械装置或气囊将其固定在钻子上,之后则要在距孔口1-3m处放置长条形木板作为振源,同时在木板上压上重物,完成测试准备工作。在正式开始测试后,测试人员需要分别锤击木板的两端,使涂层中激发出压缩波和剪切波,之后根据三分量传感器中记录下来的质点运动时程曲线来确定激发点与反相点最后,还要将更换三分量传感器的位置,使其处于孔内的不同深度处,并重复以上步骤,确定不同深度下的传播时间,最终计算出波速。

4.结语

我国的地质灾害频繁发生,经常会影响社会经济的正常发展,并对人们生活安全与稳定等造成了极大不良影响,加强对地质灾害的防治,是一项应当重视的上作。而波速测试是岩土工程勘察的常用方法,其具有施上效率高、资料处理快速方便及成本低的特点,为相关工程设计与评价工作提供叫一靠的数据支撑。在实际测试作业中,测试人员应个面掌握弹性波动力学、工程地质学和岩土力学等基础知识,合理选择测试仪器,做好测试中的一步,准确的计算出剪切波速值和其它动力学参数,从而提高岩土勘测的技术水平。

参考文献

[1]杨振杰.波速测试技术在岩土工程勘察中的应用[J].建材与装饰,2018 (15):224-225.

[2]李志佳.剪切波速测试在岩土工程勘察中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2018(01):106.

[3]马俊祥.工程勘察中原位测试技术的应用[J].工程与建设,2017,31(05): 592-593.

论文作者:刘擎宇,贾云奇

论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期

论文发表时间:2020/4/21

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