波速測試適用於測定各類巖土體的壓縮波、剪切波或瑞利波的波速,可根據任務要求,採用單孔法、跨孔法或面波法。利用鐵球水平撞擊木板,使板與地面之間發生運動,產生豐富的剪切波,從而在鑽孔內不同高度處分別接收通過土層向下傳播的剪切波。因為這種豎向傳播的路徑接近於天然地層由基巖豎直向上傳播的情況,因此對地層反應分析較為有用。
接下來,我們主要介紹剪切波測試資料的整理:剪切波震相確認和剪切波速的計算方法。
01 剪切波震相確認:
◇波形記錄的現場識別
◇波形的室內判讀
1)波形記錄的現場識別:
現場採集的波形一般由三部分組成:
第一部分是從零時開始至直達波能量的到達,其信號除受外部幹擾出現毛刺外,基本上是一條接近於直線的平穩段;
第二部分從波的第一個初至起到第二個初至止,此段屬於P波段,振幅小,頻率高;
第三部分是以S波為主的部分,振幅大,頻率低。
2)波形的室內判讀:
室內判讀主要是精確地判讀出第一個S波到達的時間。對不同方向激振所記錄下來的波形圖,根據正反向激發S波極性相反的特點,確定S波的初至,並以觸發信號的起點為零時刻,讀取第一個剪切波到達的時刻。如下圖中的ts所示。
02 剪切波速的計算方法:
◇走時隨斜距的校正
◇剪切波速計算
1)走時隨斜距的校正:
當振源距孔口距離較大時,應按下列公式進行斜距校正:
T':剪切波從孔口到達測點的時間(s)
T:剪切波從振源到達測點的實測時間(s)
H:測點深度(m) Ho:振源與孔口的高差(m)
L:從板中心到測試扎的水平距離(m)
2) 剪切波速計算
Vi=hi/(ticosαi-ti-1cosαi-1)
Vi:第i層土的剪切波速
hi:第i層土的厚度
ticosαi:剪切波從孔口到達第i層土底面的時間
ti-1cosαi-1:剪切波從孔口到達第i層士頂面的時間