波速表
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基于工程地质单元的场地类别划分摘要依据《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010中对建筑场地类别的划分规则,结合西安市254个实测钻孔及剪切波速,将西安市建筑场地类别分为II 类场地和III类场地,并对其与西安市不同的工程地质单元的关系进行了论述。
关键词场地类别; 西安; 工程地质单元; 波速; 覆盖层厚度引言近年来,随着国民经济的迅猛发展,各类建筑物特别是高层建筑日益增多,西安市作为陕西省陕西省的政治、经济、文化、教育、交通中心,是我国重要的科研、高等教育、国防科技工业和高新技术产业基地及辐射北方中西部地区的金融、科技、教育、旅游、商贸中心,建筑需求量巨大,城市面貌更是日新月异。
如何做好建筑物场地钻孔剪切波测试及场地类别划分,为拟建高大建筑物的地基处理和建筑结构设计提供依据,是工程解决的首要课题[1]。
西安市位于西安市地处渭河新生代断陷盆地的中南部,北部为渭河流域,东部有浐河、灞河流经市区,西南部有皂河过境,地貌形态丰富,地层结构各异,形成不同的地貌单元。
由于地层结构的差异,造成剪切波速测试值的差异,因此,按照地貌单元,在考虑人工填土和饱和软黄土对地震动参数影响的基础上,进行工程地质分区,并依据剪切波速和覆盖层厚度对场地类别进行划分,对于日后建设工程场地的勘察和地震安全性评价工作都有一定的参考价值。
本次讨论的范围为《西安市2004-2020年城市总体规划》中城区涉及的区域(东至灞桥洪庆一带;南至长安区潏河;西与咸阳市交界;北至渭河南岸),涉及面积约1075km2。
以下简称场地。
1 工程地质单元的划分(1)西安城市的工程地质条件主要受控于地质构造和地貌。
整个分区按照“区内相似,区际相异”的原则,采用三级划分:先按地貌及其成因形态分区,按二级地貌单元以及岩土体结构等进行二级分区,划分到亚区,最后根据工程地质问题划分,划分到段。
本区地貌分为:渭河冲积平原、浐灞河冲洪积平原、黄土塬前洪湖积台地、黄土塬、洪积扇五大成因类型。
常用电缆的波速表(仅供参考)
波速:
波速是指单位时间内一定的振动状态所传播的距离。
由于波的某一振动状态总是与某一相值相联系,或者说,单位时间内某种一定的振动相所传播的距离,称为波速,单位c,国际单位是米/秒,符号为m/s,影响电缆中波速的因素有导体的电导率、绝缘和土壤状况等,另外,因为脉冲波形中含有多种频率成份,不同的频率其传播速度及衰减情况都不同,频率越高,其传播速度越快,衰减也越严重,下面看一下常用电缆线的传播速度表:(仅供参考)
常用电缆波速:1203F
在电缆线路中脉冲波的波速与电缆导体的材料和截面无关。
波速确定因素有哪些?
波速是一个受多种因素影响的复杂过程,电缆中波速的确定应该根据电缆的下列
特征区分:
(1)绝缘层的材料; (2)电导线芯的材料; (3)电缆的形状和结构; (4)制造结构上的特征; (5)保护层的类型; (6)环境温度。
土结构性的剪切波速表征及对动力特性的影响一、本文概述土的结构性是指土颗粒之间的排列方式、连接方式以及由此产生的整体力学特性。
在土动力学中,剪切波速是描述土体在剪切应力作用下波动传播速度的重要参数,它与土的结构性密切相关。
剪切波速不仅影响土体的变形特性,还是评价地基稳定性、地震波传播、地下工程安全等多个领域的关键指标。
研究土结构性的剪切波速表征及其对动力特性的影响,对于深入理解土的力学行为、提高工程安全性和优化工程设计具有重要意义。
本文旨在通过理论分析和实验研究,探讨土结构性的剪切波速表征方法及其对动力特性的影响。
我们将介绍土结构性的基本概念和剪切波速的定义及测量方法。
通过室内试验和现场测试,分析不同土样在剪切波速方面的差异性,以及土结构性对剪切波速的影响机制。
接着,我们将讨论剪切波速与土的动力特性之间的关系,包括土的阻尼比、刚度等。
结合工程实例,评估剪切波速在工程实践中的应用价值,并提出相应的建议和展望。
通过本文的研究,我们期望能够为土木工程领域的学者和工程师提供关于土结构性的剪切波速表征及其对动力特性影响的深入理解,为未来的工程实践提供理论支持和指导。
二、土结构性的剪切波速表征土的结构性是指土颗粒之间的排列方式、连接方式以及颗粒间的相互作用力等特性,这些特性对土的力学行为,包括剪切波速的传播特性,具有重要影响。
剪切波速,即剪切波在介质中传播的速度,是反映介质动力特性的重要参数,尤其在地震工程、岩土工程以及波动分析等领域中,具有广泛的应用。
在土的结构性研究中,剪切波速的表征是一个关键问题。
通常,剪切波速可以通过多种方式进行测量和表征,包括野外原位测试、室内试验以及数值模拟等。
野外原位测试如跨孔波速测试、面波测试等,可以直接获取实际工程场地中土的剪切波速,对于理解土的结构性和动力特性具有重要意义。
室内试验则可以通过控制试验条件,模拟不同结构性土的剪切波速特性,从而更深入地研究土的结构性对剪切波速的影响。
秦皇岛市区部分岩土层剪切波速经验值数值表此经验指标,仅作为丁类建筑及层数不超过10层且高度不超过30米的丙类建筑,而无实测剪切波速时的参考指标。
(秦皇岛市工程勘察设计协会、秦皇岛市岩土工程专业委员会,2002年3月18日)一、粘性土注:1、本表所指粘性土主要指坡洪积、冲积、冲洪积成因类型的粘土、粉质粘土及I P>7的粉土;2、标贯N值为未经杆长修正的击数,下同;3、本表可内插使用、下同。
二、砂类土注:1、本表所指砂类土,主要指第四系各成因类型的砾、粗、中、细、粉砂及I P≤7的粉土;2、含卵石的砾、粗、中砂,表中V S视含量多少,乘以0.9-0.95的系数折减。
三、残积土、全风化混合花岗岩注:本表所指残积土,主要指太古界混合花岗岩的残积的粘性土、砂质粘性土、砾质粘性土。
四、强风化混合花岗岩注:1、S N为标准贯入试验50击的贯入度;2、实测S N值应为均匀风化的混合花岗岩,不应是岩脉。
五、卵石层和砾石层第四系冲洪积成因的卵石层、砾石层,充填物主要为粗中砂及少量粘性土,中密状态,V S经验值在270-400(m/s),平均330(m/s)。
密实程度高的,颗粒粗大的,充填物含粘性土少的取高值,反之取低值。
六、淤泥及淤泥质土第四系全新统海相、河湖相、沼泽相等成因类型的灰色、灰黑色淤泥、淤泥质土,N≤3,P s< 0.7MP a。
软塑或流塑状态,V S经验值在110-140m/s之间。
当N>3时,按一般粘性对待。
七、填土主要由建筑垃圾组成,含少量粘性土,砂土,松散状态的新近杂填土,V S经验值在80-100(m/s)。
压实填土,冲填土及堆积十年以上的老杂填土,V S经验值在120-150(m/s)。
主要岩石完整岩块的弹性波速度及动力变形参数表岩石名称密度(g /cm3)纵波速度(m/s)横波速度(m/s)动弹性模量(GPa)动泊松比(μd)BHDG1*2/3玄武岩2.60~3.304570~75003050~4500531~16280.1~0.22BH安山岩2.70~3.104200~56002500~3300414~8330.22~0.23BH闪长岩2.52~2.705700~64502793~380052.8~96.20.23~0.34BH花岗岩 2.52~2.964500~65002370~380037.0~106.00.24~0.31BH辉长岩 2.55~2.98300~65603200~400063.4~114.80.20~0.21BH纯橄榄岩3.286500~79804080~4800128.3~183.80.17~0.22BH石英粗面岩2.30~2.773000~53001800~310018.2~66.00.22~0.24BH辉辉岩2.53~2.975200~58003100~350059.5~88.30.21~0.22BH流纹岩1.97~2.614800~69002900~410040.2~107.70.21~0.23BH石英岩 2.56~2.963030~56101800~320020.4~76.30.23~0.26BH 片岩2.65~3.005800~64203500~380078.8~106.60.21~0.23BH 片麻岩 2.50~3.306000~67003500~400076.0~129.10.22~0.24BH板岩2.55~2.603650~44502160~286029.3~48.80.15~0.23BH大理岩 2.68~2.725800~73003500~470079.7~137.70.15~0.21BH千枚岩 2.71~2.862800~52001800~320020.2~70.00.15~0.20BH砂岩2.61~2.701500~4000915~24005.3~37.90.20~0.22BH页岩2.30~2.651330~3970780~23003.4~35.00.23~0.25BH石灰岩2.30~2.902500~60001450~350012.1~88.30.24~0.2BH硅质灰岩 2.81~2.904400~48002600~300046.8~61.70.18~0.23BH泥质灰岩 2.25~2.352000~35001200~22007.9~26.60.17~0.22BH白云岩2.80~3.002500~60001500~360015.4~94.80.22BH砾岩 1.70~2.901500~2500900~15003.4~16.00.19~0.22BH混凝土2.40~2.702000~45601250~27608.85~49.80.18~0.21BH 常见岩体的纵波速度(m/成因及地质年代岩石名称裂隙少,未风化的新鲜岩体裂隙多,破碎,胶结差,微风化破碎带,节理密集软弱,胶结差,风化显著古生代及中生代的岩浆岩、变质岩和坚硬的沉积岩玄武岩、花岗岩、辉绿岩、流纹岩、蛇纹岩、结晶片岩、千枚岩、片麻岩、板岩、砂岩、砾岩、石灰岩5500~4500 4500~40004000~2400BHDG6古生代及中生代地层片理显著的变质岩,片理发育的古生代及中生代地层4600~40004000~3100BHDG8中生代火山岩地层,早第三纪地层页岩、砂岩、角砾凝灰岩、流纹岩、安山岩硅化页岩、硅化砂岩、火山质凝灰岩5000~4000 4000~31003100~1500BHDG6第三纪地层泥岩、页岩、砂岩、砾岩、凝灰岩、角砾凝灰岩、凝灰熔岩4000~13003100~22002200~1500BHDG6新第三纪地层及第四纪火山喷出物泥岩、砂岩、粉砂岩、砂砾岩、凝灰岩2400~2000 2000~1500BG)F 常见岩体动弹性模量(Ed)和动泊松比(μd)参考值岩体名称特征Ed(103Mpa)特征μd 花岗岩新鲜半风化全风化新鲜半风化全风化 33.0~65.07.0~21.81.0~11.00.20~0.330.18~0.330.35~0.40BH 石英闪长岩新鲜微风化半风化新鲜微风化半风化 55.0~88.038.0~64.04.5~11.00.28~0.330.24~0.280.23~0.33BHDG4 安山岩新鲜半风化新鲜半风化12.0~19.03.6~9.7 0.28~0.330.26~0.44 BHDG4 玢岩新鲜半风化全风化新鲜半风化全风化34.7~39.73.5~20.02.40.28~0.290.24~0.40.39BH玄武岩新鲜半风化全风化新鲜半风化全风化 34.0~38.06.1~7.62.60.25~0.300.27~0.33 0.27BH砂岩新鲜半风化至全风化裂隙发育20.6~44.01.1~4.512.5~19.50.18~0.280.27~0.360.26~0.4 BH页岩砂质裂隙发育岩体破碎碳质0.81~7.140.51~2.503.2~15.00.17~0.360.24~0.450.38~0.43BH石灰岩新鲜,微风化半风化全风化25.8~54.89.0~28.01.48~7.300.20~0.390.21~0.410.27~0.35BH泥质灰岩新鲜,微风化半风化全风化8.6~52.513.1~24.87.2 0.18~0.390.27~0.370.29BH片麻岩新鲜,微风化片麻理发育全风化22.0~35.411.5~15.0 0.3~0.850.24~0.350.33~0.46BH板岩硅质12.6~23.23.7~9.75.0~5.50.27~0.330.25~0.360.25~0.29BHDG4角闪片岩新鲜致密坚硬裂隙发育 45.0~65.09.8~11.6 0.18~0.260.29~0.31 BHDG3石英岩裂隙发育18.9~23 0.21~0.26 BHDG4大理岩新鲜坚硬,半风化裂隙发育 47.2~66.914.4~35.0 0.28~0.350.28~0.35 BG)F 几种岩体动、静弹性模量比较表岩石名称静弹性模量Eme(GPa)动弹性模量/花岗岩25.0~40.033.0~65.01.32~1.63 大理岩26.647.2~66.91.77~2.59BH玄武岩 3.7~38.06.1~381.0~1.65 石灰岩3.93~39.631.6~54.81.38~8.04BH安山岩 4.8~10.06.11~45.81.27~4.58 砂岩0.95~19.220.6~44.02.29~21.68BH辉绿岩14.849.0~74.03.31~5.00 中粒砂岩1.0~2.82.3~14.02.3~5.0BH 闪长岩 1.5~60.08.0~76.01.27~5.33 细粒砂岩 1.3~3.620.9~36.510.0~16.07BH石英片岩24.0~47.066.0~89.01.89~2.75 页岩0.66~5.006.75~7.141.43~10.2BH片麻岩13.0~40.022.0~35.40.89~1.69 千枚岩9.80~14.528.0~47.02.86~。
常用剪切波剪切波速测试单孔法压缩波或剪切波从振源到达测点时间的确定,应符合下列规定:(1)确定压缩波的时间,应采用竖向传感器记录的波形;(2)确定剪切波的时间,应采用水平传感器记录的波形。
压缩波或剪切波从振源到达测点的时间,应按下列公式进行斜距校正:式中T ——压缩波或剪切波从振源到达测点经斜距校正后的时间(s)(相应于波从孔口到达测点的时间);TL ————压缩波或剪切波从振源到达测点的实测时间(s);K ——斜距校正系数;H ——测点的深度(m);H0 ——振源与孔口的高差(m),当振源低于孔口时,H0为负值;L ——从板中心到测试孔的水平距离(m)。
时距曲线图的绘制,应以深度H为纵坐标,时间T为横坐标。
波速层的划分,应结合地质情况,按时距曲线上具有不同斜率的折线段确定。
每一波速层的压缩波波速或剪切波波速,应按下式计算:式中V——波速层的压缩波波速或剪切波波速(m/s);△H——波速层的厚度(m);△T——压缩波或剪切波传到波速层顶面和底面的时间差(s)。
剪切波速测试跨孔法压缩波或剪切波从振源到达测点时间的确定,应符合下列规定:(1)确定压缩波的时间,应采用水平传感器记录的波形;(2)确定剪切波的时间,应采用竖向传感器记录的波形。
由振源到达每个测点的距离,应按测斜数据进行计算。
每个测试深度的压缩波波速及剪切波波速,应按下列公式计算:式中VP——压缩波波速(m/s);VS——剪切波波速(m/s);TP1——压缩波到达第1个接收孔测点的时间(s);TP2——压缩波到达第2个接收孔测点的时间(s);TS1——剪切波到达第1个接收孔测点的时间(s);TS2——剪切波到达第2个接收孔测点的时间(s);S1——由振源到第1个接收孔测点的距离(m)S2——由振源到第2个接收孔测点的距离(m)△S——由振源到两个接收孔测点距离之差(m)。
[1]卓越周期的计算《高层建筑岩土工程勘察规程JGJ72-2004》条文说明[2]5规范重点摘录编辑剪切波速土的类型划分和剪切波速范围Welcome To Download !!!欢迎您的下载,资料仅供参考!。
请教:不知道密度如何求动弹性模量不知道密度如何求动弹性模量??2007-5-21 11:11 wanglg按经验给定密度,一般都不会差太多的,只要能确定岩性就可以了。
其实都有利用纵横波速度反推密度度的公式,只是不太准,而且经验性太强罢了。
2007-5-21 11:14 wanglg一些常见矿物的特征石墨(C)常为鳞片状集合体,有时为块状或土状。
颜色与条痕均为黑色,可污手。
半金属光泽。
有一组极好解理,易劈开成薄片。
硬度1~2,指甲可刻划。
有滑感。
相对密度为2.2。
黄铁矿(FeS2)大多呈块状集合体,也有发育成立方体单晶者。
立方体的晶面上常有平行的细条纹。
颜色为浅黄铜色,条痕为绿黑色。
金属光泽。
硬度6~6.5。
性脆,断口参差状。
相对密度5。
黄铜矿(CuFeS2)常为致密块状或粒状集合体。
颜色铜黄,条痕为绿黑色。
金属光泽。
硬度3~4,小刀能刻划。
性脆,相对密度4.1~4.3。
黄铜矿以颜色较深且硬度小可与黄铁矿相区别。
方铅矿(PbS)单晶常为立方体,通常呈致密块状或粒状集合体。
颜色铅灰,条痕灰黑色。
金属光泽。
硬度2~3。
有三组解理,沿解理面易破裂成立方体。
相对密度7.4~7.6。
闪锌矿(ZnS)常为致密块状或粒状集合体。
颜色自浅黄到棕黑色不等(因含Fe量增高而变深),条痕为白色到褐色。
光泽自松脂光泽到半金属光泽。
透明至半透明。
硬度3.5~4。
解理好。
相对密度3.9~4.1(随含铁量的增加而降低)。
石英(SiO2)常发育成单晶并形成晶簇,或成致密块状或粒状集合体。
纯净的石英无色透明,称为水晶(crystal)。
石英因含杂质可呈各种色调。
例如含Fe”呈紫色者,称为紫水晶;含有细小分散的气态或液态物质呈乳白色者,称为乳石英。
石英晶面为玻璃光泽,断口为油脂光泽,无解理。
硬度7。
贝壳状断口。
相对密度2.65。
隐晶质的石英称为石髓(玉髓),常呈肾状、钟乳状及葡萄状等集合体。
一般为浅灰色、淡黄色及乳白色,偶有红褐色及苹果绿色。
中欧科技大厦
波速测试报告
勘察编号:KC11-026
工程名称:中欧科技大厦
工程地点:华庄观山路
测试日期:2010年4月21日
无锡市勘察设计研究院有限公司
二○一一年四月二十五日
责任表审核:
校对:
报告编制:
波速测试:
中欧科技大厦
场地土层波速测试报告
无锡市勘察设计研究院有限公司对中欧科技大厦所在场地进行了土层剪切波速的原位测试。
野外测试工作于2011年4月21日完成, 共测试了3只钻孔,孔号分别为17、26和33。
本报告将提供各钻孔的土层剪切波速υs的实测值。
利用土层波速的实测值,按《建筑抗震设计规范》〔GB50011-2010〕的有关规定,对场地类别做出评价。
一、测试方法
本次土层横波波速测试采用单孔检层法,即利用地面激振,在钻孔中接收到直达波信号的测试方法。
测试横波波速时,在离钻孔1.5米左右处放置一块木板作为激振板,板上压500千克左右的重物,使其紧贴地面。
用大木锤水平敲击该木板一端,使木板与地面之间产生水平剪切力,激起土层剪切振动,产生的SH 波将在土层中向下传播。
接收剪切波的方法是在钻孔中放入一个充气贴壁式波速探头,该探头内装三分向检波器,外包橡皮充气囊。
使波速探头紧贴孔壁,让探头中的检波器能接受到地面传来的震动。
检波器接收到的剪切波信号经放大器放大,并由记录器记录所得到的波形,经分析整理和计算得到土层剪切波速。
二、使用仪器
土层横波波速测试使用的仪器为浙江工业大学生产的三分向充气贴壁式波速探头和武汉岩海公司生产的RS-K1616工程动测仪。
三、测试结果
每个钻孔均自地面1米深处开始, 每隔1米测试横波波速υs一次。
记录到的波形经分析、整理和计算后,得到各测点的剪切波波速。
测试结果见后附有关图表。
四、场地类别的评定
根据现场波速试验数据计算场地地面下20m范围内各土层的剪切波速平均值如下:
按照《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中的规定,场地土的类型根据土层剪切波速划分。
取地面下20m且不深于场地覆盖层厚度范围内各土层剪切波速, 计算土层的平均剪切波速υse及场地土评价如下。
由各钻孔实测的剪切波速250m/s≥υsm>150m/s,可知该场地土的类型为中软场地土,本场地覆盖层厚度大于50米,场地类别属Ⅲ类场地,设计特征周期值为0.45s。
注:剪切波激发位置距孔口1.5m
注:剪切波激发位置距孔口1.5m
注:剪切波激发位置距孔口1.5m。