剪切波测试规范.ppt
3、木板与表土层藕合的好坏直接 关系波形采集的好坏。现场可在选定 放木板的地方撒一层砂子,放上木板 来回磨动,然后拿开木板,藕合好坏 一目了然,在有空缺处再撒砂子,反 复数次可达最佳效果。
4、现场可将汽车直接压在木 板上。无汽车可用重物。重物的 重量应保证锤击时没有大的位移, 另外重物应尽可能在木板上均匀 分配。
第一节 单孔波速测试的原理
单孔波速测试:弹性波在地层介质中的 传播,可分为压缩波(P波)和剪切波(S 波),剪切波的垂直分量为SV波,水平分量 为SH波。在地层表面传播的面波分为瑞利波 (R波)和乐夫波(L波),他们在介质中传 播的速度和特性各不相同。由震源产生压缩 波和剪切波,经过土层,由孔中的三分量检 波器接收,根据波传播的距离和走时计算出 场地土的波速,进而评价场地土的工程性质。
2、原始数据导入
选中的测点为第一个,深度为1.0m,点击 按钮,打开 一个原始数据(对应为1.0m的)。
选择较好的曲线将其设为正向数据或反相数据 (比如上图,我们可以将光标指向第一道,然后设为 正向数据,再打开一个反向击振数据,指向第一道, 设置为反向数据,在没有双向击振的情况下,当然你 也可以将同一击的两道数据设置为正反向数据)。如 果您的原始数据分布在多个文件里,重复以上步骤就 可以了,然后在点击 :->“显示叠加原始曲线 图”,切换回原来的介面。
5、测剪切波时,锤击力要尽 量保持水平。锤击要干净利索, 避免二次或多次击打。
6、每次放下或提升探头到一 个新深度应保留十几秒钟后再测, 这样可避免泥浆扰动干扰。
7、在探头上要配接吃力拉绳。 根据经验,最好是细钢丝绳,细 钢丝绳伸缩性小,抗拉性强,不 宜缠绕。
8、测有泥浆护壁的钻孔,最 好从孔底测起,避免因泥浆沉淀 引起卡探头和测量深度不够情况。
(1)测点间距的选择:
测试时,应使相邻两测点间的 时差大于记录上的可读精度。对于 土层一般以每隔1—2米布置一个测 点为宜,并宜自下而上按预定深度 进行测试。当有较薄夹层时,应适 当调整,使得薄夹层中至少布置两 个测点。
(2)剪切波波形的取得:
测试时,应将井中三分量 检波器固定在预定深度,沿木 板纵轴方向分别水平敲击其两 端,记录极性相反的两组剪切 波波形。
3、波形分析软件界面
4、 波列打印界面
报告为文字报 告加3张图片
第二节 数据分析软件介绍
1、新建数据文件 2、原始数据导入 3、波形判断处理 4、工勘资料输入 5、人工分层
1、新建数据文件
其中“激振距离”指激振点到孔中心的距离,必 填。填入这些参数后,按“确定”,这样就建立了一 个新的空数据文件(*.jkj)。
室内判读主要是精确地判读出第一个S波到达的时间。对不同方向激振 所记录下来的波形图,根据正反向激发S波极性相反的特点,确定S波的初 至,并以触发信号的起点为零时刻,读取第一个剪切波到达的时刻。如下 图中的ts所示。你可以进行曲线修正,已提供的功能有“数字滤波、平滑、 消除直流、前清零、后清零、波形前移、波形后移、波形反相”等功能。 重复上述步骤,确定所有测点初至时间。
9、剪切波不能在水中传播, 但根据实测经验,在有浓泥浆护 壁的钻孔中,可以在探头不与钻 孔壁紧密接触的情况下测得很好 的S波震相,为测量提供了方便。 另外泥浆浓可以减少塌孔的可能 性。
10、测有套管的钻孔,要避免 钢丝绳与套管直接接触。
11、测量时如遇塌孔卡探头, 在人力拉不动的情况下,最好将 钻机用不带钻头的钻杆放到合适 深度,用冲洗的方法慢慢的提升, 这样可保住探头。
第二节 剪切波速结果的用途
• 场地土层类别的评价 • 地震小区的划分 • 场地液化的判断 • 场地土层动弹性模量的计算
场地土层类别的评价:
场地土分类的剪切波速范围
土的类型 岩石
坚硬土或软质岩石 中硬土 中软土 软弱土
土层剪切波范围(m/s) Vs>800
800>Vs>500 500>Vs>250 250>Vs>150
将外触发传感器(一般用锥形杆38Hz 地震速度检波器)插入激振板中间地面, 紧靠激振板;
将三分量探头与仪器连接,并开机在 地表实测几次,检查一下整个测试系统是 否正常;将探头放入孔内某一位置,测试 时,提绳宜紧贴孔壁拉住探头,电缆处于 松弛状态,防止电缆的振动影响测试结果;
4、仪器的连接与参数设置:
剪切波速检层法原理及应用
剪切波速检层法原理与应用—目录
• 第一章 单孔波速测试的原理及用途 • 第二章 剪切波现场测试方法 • 第三章 现场测试注意事项 • 第四章 WAVE2000测试软件操作 • 第五章 常见疑难问题集锦
第一章 单孔波速测试的原理及用途
• 第一节 单孔波速测试的原理 • 第二节 剪切波速结果的用途
(1)WAVE2000仪器性能指标
• 采样通道数:4道(3道采样,1道触发) • 采样点数: 512、1024、2048、4096( 地脉动测量
样点最大64K) • 采样间隔: 最小30μs,连续可调 • 通频带:0.5Hz~4000Hz • 延 时:0~500ms • 外观:铝合金豪华主机箱,内置工业级控制微机 • 显示屏:640×480点阵液晶显示屏(TFT真彩超亮) • 工作温度:-10℃~+50℃ • 供电电源:交流220V50Hz,直流12V 5A
2、剪切波信号接收器
• 剪切波信号接收器的特点 • 常用剪切波信号接收器的介绍
(1)剪切波信号接收器的特点:
为速度型检波器,有三个分量, 一个垂直,两个水平。三个分量互相 垂直,其中两个水平分量在一个平面 内相互夹角为90°。这样的夹角可以 保证检波器放在孔中任意地方,总有 一个检波器与剪切波信号的方向小于 或等于45°,以达到采集波形良好的 效果。
可以设置触发以后的延迟采样时间,也就是触发信号 到达以后,延迟一定的时间才开始采样,一般用在深 部测试,主要是为了能够采集到剪切波初至。最大延 迟时间500ms,左右键减小或增大延迟时间,步距10 ms,“A”“Z”键减小或增大延迟时间,步距100 ms
选择触发信号大小,阀值越大,则要求的触发信号越 强。当测试场地有较强振动干扰时应提高触发阀值, 只有提高了触发阀值,才不会误触发。
弹簧激振法
它是由木板,弹簧、穿心锤 等组成.试验前用地脚螺钉将木 板固定地面,弹簧一端用地锚固 定,试验时将穿心锤拉到一定距 离后、突然放开,利用弹簧的弹 力冲击木板,使板与地面产生剪 切力,从而使地层产生剪切波。 这种震源装置使用起来比较麻烦, 但稳定性,重复性都较好,激震 能量也较大,一般能测较深钻孔 的波速。
第三章 现场测试注意事项
为获得高质量的波形记录, 测试前应调整好仪器设备,保 证各设备可靠连接。另外,现 场要注意以下的问题。
1、作为振源的木板应选用弹性 和韧性均好的木板,不宜用铁板或 水泥板。木板锤击的两头可包上铁 皮,或用一块比木板截面稍大的铁 板垫在木板两头以便多次使用。
2、井孔应与木板长轴线垂直, 即井孔到木板两头的距离应相等, 这是保证木板两面敲击后,剪切波 恰好反向的一个基础。孔源距应是 井孔到木板中心的垂直距离。
2、振源的放置:
用敲板法做振源时,在距孔口1— 3米处放置长度2—3米的木板应与地面 贴紧,上压500Kg左右的重物以防木板 的滑移,木板的中垂线应通过孔口, 用锤沿板纵轴从两个相反方向水平敲 击板端,产生水平剪切波。当板中心 的高程与孔口相差较大时,应分量探头的放置:
定向爆破法
这种装置类似于迫击炮 筒,将它固定在地面,炸药 在炮筒内爆炸后炮身的后座 力使炮架与地面产生强大的 剪切力,使地面产生剪切波。 这种震源对炮筒内药室的形 状有一定的要求,以使爆炸 力有较好的集中性与指向性。 激振力的大小可由装药量控 制,这种震源使用起来也比 较麻烦,还存在一定的安全 性,所以一般只在深孔波速 测试时才使用。
• 将外触发传感器信号线另一端与仪器的 CH4通道联接
• 将三分量检波器信号线接头与仪器的数据 总线接口连接
• 采样间隔和延迟时间宜随测孔的深度变化 而有所改变,一般以能读到初至时间为准, 采样间隔宜小不宜大;出厂默认的采样间 隔为200us(适合20米以内测试)。
5、信号的采集
• 测点间距的选择 • 剪切波波形的取得
通过电池给电磁 铁通电吸合杠杆,将 检波器放入钻孔中, 断开电池使杠杆弹开 与钻孔壁紧密接触藕 合。由于断开电池后 无法将杠杆再次吸合, 因此采用这种检波器 只能选择从钻孔底往 钻孔口测试。
3、信号采集仪器设备: WAVE2000场地震动测试仪
• WAVE2000仪器性能指标
• WAVE2000仪器配置
(2)常用剪切波信号接收器的介绍
• 气囊式井中三分量检波器 • 弹臂式井中三分量检波器
气囊式井中三分量检波器
通过充气管给气 囊充气使检波器与钻 孔壁紧密接触藕合, 藕合情况的好坏,对 采集波形的影响很大。 采用这种检波器可以 任意选择是从钻孔底 往钻孔口测试还是从 钻孔口往钻孔底测试。
弹臂式井中三分量检波器
1、主机操作界面
2、参数设置界面
每一通道的采样间隔,测试通道共有3通道。左右键减 小或增大采样间隔,步距为10 us,“A”、“Z”键减小
或增大采样间隔,步距为100us,最大采样间隔65535
us 每一测试通道的采样长度,分为4档:512点、1024点、 2048点、4096点,左右键减小或增大采样长度,默认 建议使用1024点
ts
4、工勘资料输入
在这个界面里输入每一层的结束深度以及土层的描述 (土层描述最多80个字符,或40个汉字,多出的将被截 断),当光标移开时,分层加权平均波速就计算出来了。
(1)震源特点
• 激发出的优势波为SH和SV波 • 具有可重复性和可反向性
(2)常用激震系统
• 大锤击板法 • 弹簧激振法 • 定向爆破法
大锤击板法