剪切波测试规范.ppt

剪切波速测试报告1.引言剪切波速是指材料在受到剪切力作用下的传播速度，是材料力学性能的重要指标之一、本次测试旨在通过对不同材料的剪切波速进行测试，以评估其力学性能和实际应用价值。

2.测试方法2.1 试样制备：选取不同材料的实验片，尺寸为100mm×100mm×10mm，要求试样表面光滑平整，以保证测试结果的准确性。

2.2仪器设备：本次测试采用高精度剪切波仪器，能够准确测量材料剪切波的传播时间和距离。

2.3测试步骤：1)将试样放置在剪切波仪器上，调整好位置。

2)启动仪器，设定合适的测试参数。

3)利用仪器发出剪切波信号，测量传播时间和距离。

4)重复以上步骤，以保证测试结果的精确性。

5)记录测试数据并进行分析。

3.测试结果与分析3.1不同材料的剪切波速测试结果如下表所示：材料，剪切波速（m/s）----------，----------------金属材料，3500陶瓷材料，2500橡胶材料，12003.2结果分析：从上表中可以看出，金属材料的剪切波速最高，达到3500m/s，表明金属材料具有很高的强度和刚性；陶瓷材料的剪切波速稍低，在2500m/s 左右，说明陶瓷材料在强度和刚性方面略低于金属材料；而橡胶材料的剪切波速最低，仅为1200m/s，说明橡胶材料具有较低的强度和刚性。

4.结论通过对不同材料的剪切波速进行测试，并对测试结果进行分析金属材料具有较高的剪切波速，表明其具有良好的力学性能和实际应用价值；陶瓷材料在剪切波速方面略低于金属材料，但仍具有一定的强度和刚性；橡胶材料的剪切波速最低，说明其在力学性能方面较差，适用范围相对较窄。

5.建议根据上述结论，可以对各种材料的应用进行适当调整和优化，选择合适的材料来满足不同需求；此外，还可以进一步研究材料的微观结构与剪切波速之间的关系，以提高材料的力学性能和应用效能。

综上所述，剪切波速测试是评估材料力学性能和实际应用价值的重要手段之一、通过对不同材料的剪切波速进行测试，并对测试结果进行分析，可以为材料的选择和应用提供有益的参考和指导。

常用剪切波剪切波波速成果图相关公式编辑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得确定,应符合下列规定:（1）确定压缩波得时间，应采用竖向传感器记录得波形；（２)确定剪切波得时间，应采用水平传感器记录得波形。

压缩波或剪切波从振源到达测点得时间,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得时间(s）（相应于波从孔口到达测点得时间）；TL —--—压缩波或剪切波从振源到达测点得实测时间（ｓ)；K --斜距校正系数;H -—测点得深度（m)；H0 —-振源与孔口得高差（m），当振源低于孔口时,H０为负值;L —-从板中心到测试孔得水平距离（m）。

时距曲线图得绘制，应以深度Ｈ为纵坐标，时间T为横坐标。

波速层得划分，应结合地质情况，按时距曲线上具有不同斜率得折线段确定。

每一波速层得压缩波波速或剪切波波速,应按下式计算:式中V-—波速层得压缩波波速或剪切波波速（m/s)；△H——波速层得厚度(m)；△T——压缩波或剪切波传到波速层顶面与底面得时间差(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得确定，应符合下列规定:（1）确定压缩波得时间，应采用水平传感器记录得波形；（2)确定剪切波得时间，应采用竖向传感器记录得波形。

由振源到达每个测点得距离,应按测斜数据进行计算。

每个测试深度得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个接收孔测点得时间(s);TＰ２——压缩波到达第2个接收孔测点得时间(s)；TＳ1—-剪切波到达第1个接收孔测点得时间（s)；TS２——剪切波到达第2个接收孔测点得时间（s);S１——由振源到第1个接收孔测点得距离（ｍ）S2——由振源到第2个接收孔测点得距离(m)△S——由振源到两个接收孔测点距离之差(m）。

［1]卓越周期得计算《高层建筑岩土工程勘察规程ＪGJ７２－2004》条文说明［2］规范重点摘录编辑剪切波速土得类型划分与剪切波速范围波速2、5倍得土层,且该层与其下卧岩土得剪切波速均不小于４００m/s时，可按地面至该土层顶面得距离确定。

常用剪切波剪切波波速成果图相关公式编辑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与底面的时间差(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]规范重点摘录编辑剪切波速土的类型划分与剪切波速范围以上两表内Ps为比贯入阻力的平均值来源:《湖北省地方标准DB42 /169-2003 岩土工程勘察工作规程》[5]剪切波速确定建筑场地的覆盖层厚度应符合下列要求:1 一般情况下,应按地面至剪切波速大于500m/s,且其下卧各岩土的剪切波速均不小于500m/s的土层顶面的距离确定。

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]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。

1）土层剪切波速Vs 的测定
本次剪切波速测试主要技术依据为：中华人民共和国国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)，天津市工程建筑标准《岩土工程技术规范》DB29-20-2000。

波速测井法采用孔中激振孔中接收法，由电源供给脉冲电流，在钻孔中使用电磁震源激发，当震源向井壁作用一冲击力后，沿井壁地层有P 、S 波向下传播，在井孔震源下方悬挂有两个检波器，P 、S 波传播到检测器位置时，通过井液耦合，检测器把P 、S 波的初至时间和振动波形转换成电信号，由两道P 、S 波的初至时间差可计算两道间地层的波速值，然后传输到仪器进行滤波放大，由多路电子转换开关将已放大的模拟信号进行采样保持，经A/D 转换器转换为相应的数字信号，通过微机对数字信号进行分析处理，显示测试结果。

仪器设备采用XG-I 型悬挂式波速测井仪，该测井仪主要由主机、井中悬挂式振源、探及连接电缆、信号电缆、触发电缆、探头供电箱等组成。

2）剪切波速测试结果
根据剪切波记录及两通道剪切波相关曲线，确认各测点剪切波速，并进行波速分层，计算出各层的剪切波速及等效剪切波速，确定场地土类型及场地类别。

依据天津市工程建筑标准《岩土工程技术规范》(DB29-20-2000)，地下20m 范围内，按下列公式计算土层等效剪切波速。

∑===n
i si i sc v d t t
d V 10// 式中：
-sc V 场地土层的等效剪切波速；
-
0d 场地评定的计算深度(m)，取覆盖层厚度(v d 0)或20m 两者较小值； -t 剪切波由地表到达计算深度处的时间(s)；
-i d 计算深度范围内第i 土层的厚度(m)；
-n 计算深度范围内土层的分层数；
-si V 计算。

剪切波波速测试编辑单孔法剪切波测试测试前的准备工作应符合下列要求：（1）测试孔应垂直；（2）当剪切波振源采用锤击上压重物的木板时，木板的长向中垂线应对准测试孔中心，孔口与木板的距离宜为1～3m；板上所压重物宜大于400kg；木板与地面应紧密接触；（3）当压缩波振源采用锤击金属板时，金属板距孔口的距离宜为1～3m.测试工作应符合下列要求：（1）测试时，应根据工程情况及地质分层，每隔1～3m布置一个测点，并宜自下而上按预定深度进行测试；（2）剪切波测试时，传感器应设置在测试孔内预定深度处固定，沿木板纵轴方向分别打击其两端，可记录极性相反的两组剪切波波形；（3）压缩波测试时，可锤击金属板，当激振能量不足时，可采用落锤或爆炸产生压缩波。

测试工作结束后，应选择部分测点作重复观测，其数量不应少于测点总数的10%。

操作原理　单孔法波速测试采用的振源很多，如：爆破、空气压缩枪、弹簧式S波激发装置、火箭筒等　等。

但在一般的场地剪切波速测试中最常用的是敲击板激振源。

　敲击板激振源：剪切波的测试设备—敲击板激振源将一块弹性好的木板（木板长约2米，宽约0.4—0.5米，厚约0.1米）受锤击的两头包上铁板，放在平整的地面上，上面压上重物，使木板与地面紧密接触，然后敲击木板两侧，这样木板就给地面一个水平冲击力，激起土层的剪切振动。

激发的振动主要为SH波。

敲击板激振源：　剪切波的测试设备—敲击板激振源在敲击冲量一定的条件下，激发的SH波振幅随木板上重物重量的增大而增大，但超过一定值后影响会有所减少；长板效果比短板好；板与地面的接触条件对激振效果影响较明显，板底钉有钉齿、地面上泼水或水泥浆以增大木板与地面接触的紧密程度可改善激振效果。

跨 孔 法剪切波测试测试场地宜平坦；测试孔宜设置一个振源和两个接收孔，并布置在一条直线上。

测试孔的间距在土层中宜取2～5m，在岩层中宜取8～15m；测试时，应根据工程情况及地质分层，每隔1～2m布置一个测点。

剪切波波速测试编辑单孔法剪切波测试测试前的准备工作应符合下列要求：（1）测试孔应垂直；（2）当剪切波振源采用锤击上压重物的木板时，木板的长向中垂线应对准测试孔中心，孔口与木板的距离宜为1～3m；板上所压重物宜大于400kg；木板与地面应紧密接触；（3）当压缩波振源采用锤击金属板时，金属板距孔口的距离宜为1～3m.测试工作应符合下列要求：（1）测试时，应根据工程情况及地质分层，每隔1～3m布置一个测点，并宜自下而上按预定深度进行测试；（2）剪切波测试时，传感器应设置在测试孔内预定深度处固定，沿木板纵轴方向分别打击其两端，可记录极性相反的两组剪切波波形；（3）压缩波测试时，可锤击金属板，当激振能量不足时，可采用落锤或爆炸产生压缩波。

测试工作结束后，应选择部分测点作重复观测，其数量不应少于测点总数的10%。

操作原理　单孔法波速测试采用的振源很多，如：爆破、空气压缩枪、弹簧式S波激发装置、火箭筒等　等。

但在一般的场地剪切波速测试中最常用的是敲击板激振源。

　敲击板激振源：剪切波的测试设备—敲击板激振源将一块弹性好的木板（木板长约2米，宽约0.4—0.5米，厚约0.1米）受锤击的两头包上铁板，放在平整的地面上，上面压上重物，使木板与地面紧密接触，然后敲击木板两侧，这样木板就给地面一个水平冲击力，激起土层的剪切振动。

激发的振动主要为SH波。

敲击板激振源：　剪切波的测试设备—敲击板激振源在敲击冲量一定的条件下，激发的SH波振幅随木板上重物重量的增大而增大，但超过一定值后影响会有所减少；长板效果比短板好；板与地面的接触条件对激振效果影响较明显，板底钉有钉齿、地面上泼水或水泥浆以增大木板与地面接触的紧密程度可改善激振效果。

跨 孔 法剪切波测试测试场地宜平坦；测试孔宜设置一个振源和两个接收孔，并布置在一条直线上。

测试孔的间距在土层中宜取2～5m，在岩层中宜取8～15m；测试时，应根据工程情况及地质分层，每隔1～2m布置一个测点。