钻孔波速测试作业指导

孔内剪切波速测试孔内剪切波速测试是一种用于测量材料内部剪切波速的非破坏性测试方法。

它可以用于评估材料的弹性性能和结构完整性，广泛应用于土木工程、地质勘探、岩石力学等领域。

孔内剪切波速测试是通过在被测材料内部钻取孔洞，并通过特定仪器测量孔洞内剪切波的传播时间来得到材料的剪切波速。

这种测试方法的原理基于剪切波在材料内部传播的速度与材料的物理性质有关。

材料的密度、弹性模量以及孔洞的大小和形状等因素都会影响剪切波的传播速度。

在进行孔内剪切波速测试之前，需要先在被测材料内部钻取孔洞。

通常使用的钻孔工具有钻孔机、钻杆和钻头等。

选择合适的钻孔工具和参数可以确保钻孔的准确性和稳定性。

钻孔的位置和数量也需要根据具体测试要求进行确定。

完成钻孔后，需要使用专门的测试设备进行孔内剪切波速测试。

这种测试设备通常由传感器、数据采集系统和计算机分析软件组成。

传感器用于接收和记录孔内剪切波的信号，数据采集系统用于将信号转化为数字信号并传输给计算机，计算机分析软件则用于处理和分析采集到的数据。

在进行孔内剪切波速测试时，需要注意以下几点。

首先，确保测试设备的稳定性和准确性，避免因设备问题导致测试结果不准确。

其次，钻孔的位置和数量需要合理选择，以保证测试结果的可靠性。

此外，测试过程中需要注意保护测试设备和被测材料，避免二者受到损坏。

孔内剪切波速测试的结果可以用于评估被测材料的弹性性能和结构完整性。

根据测试结果，可以计算出材料的剪切模量和剪切强度等参数，进而评估材料的力学性能和工程可用性。

此外，孔内剪切波速测试还可以用于检测材料的缺陷和损伤，帮助及早发现并修复问题，提高工程的安全性和可靠性。

孔内剪切波速测试是一种重要的非破坏性测试方法，可用于评估材料的弹性性能和结构完整性。

通过钻取孔洞并测量孔洞内剪切波的传播时间，可以得到材料的剪切波速，并根据此结果评估材料的力学性能和工程可用性。

这种测试方法在土木工程、地质勘探、岩石力学等领域具有广泛的应用前景。

钻孔波速测试介绍
一、进行波速测试时，钻孔中需要充水或泥浆，以保证耦合。

二、通常采用扣板法测试，即用24磅大锤先纵向、后横向分别敲击产生地震波。

测向敲击时，锤击点离井口2-3m，敲击垫板。

横向敲击时，需要准备长2m、宽30-40cm、厚15-20cm的木板，上面压重500kg以上进行采集，一定要保证木板被压紧，不能敲击时产生滑动。

采集时要左右两侧分别敲击采集两个记录。

木板材质硬的话可以直接敲板；若是板子不够硬，为了保证触发，需要在木板的敲击端紧密地绑一垫板，不能有空隙，最好做一个铁板用铆钉将其钉到板子上。

整块木板也最好能用铁丝进行编绕，这样木板不容易敲裂。

三、对于超过50米以上的深孔可以采取只纵向敲击一次的方法进行测试。

四、正反向敲击时，纵波相位不变，但横波相位会改变，可以根据这个特点判断横波的初至。

五、实测时，系统连接以后，要先在地面上检查一下各部分是否完好，再下到井中。

六、参数设置：3道，100 s，采样点数可取得大一点以保证记录长度。

北京市水电物探研究所
2009-8-31。

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波速测试施工方法嘿，咱今儿就来讲讲波速测试施工方法。

你知道不，这波速测试就像是给大地做体检一样重要呢！先来说说场地准备吧，那可得像收拾自己家一样仔细。

要把测试的地方清理得干干净净，不能有啥乱七八糟的东西挡着，不然怎么能准确测到波速呢？就好比你跑步的时候，路上有好多石头，那能跑得快吗？然后就是传感器的安装啦。

这传感器就像是我们的眼睛，得放对地方才能看清东西呀。

安装的时候可要小心谨慎，不能随随便便一放就完事了，得保证它稳稳当当的，能准确地感受到波的传递。

接着就是激发波啦。

这可有点讲究哦，就像敲鼓一样，你得用合适的力度和方式去敲，才能发出好听的声音。

我们也要用恰当的方法去激发波，让它能好好地在地下传播。

在测试的过程中，那可得时刻保持警惕，注意观察各种数据和信号。

就好像警察叔叔在执行任务，一点蛛丝马迹都不能放过。

如果发现有啥不对劲的地方，得赶紧调整，重新再来。

测试完了可不算完事儿哦，还得对数据进行整理和分析呢。

这就像是拼图一样，把那些零散的数据拼成一幅完整的画面，才能知道地下的情况到底是啥样。

你想想看，如果没有好好地进行波速测试施工，那我们怎么能了解地下的秘密呢？怎么能知道这块地适不适合建房子、修桥梁呢？这可关系到大家的安全和生活呀！所以说呀，波速测试施工方法可太重要啦，每一个环节都不能马虎。

咱得像对待宝贝一样对待它，认真仔细地去做，这样才能得到准确可靠的结果。

大家说是不是这个理儿呢？咱可不能在这上面掉以轻心呀，不然出了问题那可就麻烦大啦！希望大家都能重视起来，让波速测试施工发挥出它最大的作用，为我们的生活和建设提供有力的保障！。

波速测试钻孔技术要求
波速测试钻孔技术要求
依据岩土工程勘察课程试验要求，要求在新校区岩土实验室外场地钻探30米钻孔两个，每个钻孔的钻孔施工技术要求如下：
1.钻孔过程严格按照现行岩土工程勘察技术要求进行钻孔编
录、地下静水位的观察、不同地层的动力触探等，最终提交
完整的钻孔柱状图；
2.为保证孔壁稳定性，成孔后要求在孔内安装PVC管，PVC管
与孔壁周围要进行回填处理，以保证接触良好；
3.PVC管实施全孔封闭，出露地表部分高出地面10厘米，上同
样材料加盖保护；
4.以PVC管为半径中心，从地表往下开挖10厘米深，浇注直
径为100厘米的C20混凝土保护圈层；
5.以PVC管为半径中心处，从地表往上砌筑直径为60厘米，
高为30厘米的单分砖圆形井桶，进行水泥沙浆抹面处理，并
在上部加盖同样直径的钢筋混凝土盖（或水井盖）。

单孔法波速测试注意事项：
1、一定要用正规的叩板，最重要的是叩板一定要压实，这样才能激发出较好的有效波形；
2、采集数据时，板孔距一般在2米左右，如果钻孔比较深，需要多次叠加采集；
3、如果需要P波的资料，还需要垂直敲击，注意垂直敲击的激发点到钻孔的距离必须等于板孔距；
4、从钻孔底向上逐点测试时，敲击顺序（左、右，垂直）不能变，否则数据处理时波形会出现反相位，不易于读取初至时间；
5、在测试时一定要记录好野外记录班报；
6、采样点数的设定需要根据波速和深度进行估算；在测试过程中要监视估算出的时间点的数据波形质量，在同一显示增益条件下，使不同深度测点的有效波形幅值大小相近，便于资料对比分析和数据处理。

P S波测井野外记录班报
工程名称：
孔号：板孔距：孔深：。

作业指导书(岩土弹性波测试)编写：黄世强审核：周建胜批准：钟聪达版号：第1版文件编号：HDJC/SG-12-2002 生效日期：2003年1月1日目录1折射法探测 (4)1.1 引言 (4)1.2 适用范围 (4)1.3依据及标准 (4)1.4探测目的 (4)1.5探测原理 (5)1.6仪器设备 (5)1.7探测准备 (6)1.8现场探测 (10)1.9资料整理与成果分析 (15)1.10报告内容 (18)2层析成像法探测 (19)2.1 引言 (19)2.2 适用范围 (19)2.3依据及标准 (19)2.4探测目的 (19)2.5探测原理 (19)2.6仪器设备 (20)2.7探测准备 (21)2.8现场探测 (23)2.9资料整理与成果分析 (26)2.10 报告内容 (28)3弹性波测试 (29)3.1 引言 (29)3.2 适用范围 (29)3.3依据及标准 (29)3.4探测目的 (29)3.5探测原理 (29)3.6仪器设备 (30)3.7测试准备 (31)3.8现场测试 (32)3.9资料整理与成果分析 (35)3.10报告内容 (36)4声波测井 (38)4.1 引言 (38)4.2 适用范围 (38)4.3依据及标准 (38)4.4探测目的 (38)4.5探测原理 (38)4.6仪器设备 (39)4.7测试准备 (40)4.8现场测试 (41)4.9资料整理与成果分析 (42)4.10报告内容 (42)1 折射法探测1.1 引言折射法探测是一种常规工程物探方法，本指导书用于指导折射法探测工作的开展，为实行规范化折射法探测工作提供依据。

1.2 适用范围（1）被探测界面必须是波速界面；（2）被探测界面下部介质的波速必须大于上覆介质的波速；（3）被探测界面以上的覆盖介质中不存在高速屏蔽层（即上覆介质中某一层的波速大于所有下伏介质的波速）；或虽存在高速层但其厚度应远小于入射纵波波长；（4）被探测介质应具有一定的厚度，一般要求中间层厚度不小于其上覆层厚度；（5）被探测界面的视倾角必须小于90°-i（i为折射临界角）；（6）被探测界面相对稳定，起伏不很大，有一定的延续性；（7）地表地形较为平坦，起伏不剧烈。

波速测试作业指导书
1.目的
为了波速测试有章可循，保证检测数据的科学、公正和准确性，特制定本规程。

2.适用范围
本规程适用于场地波速测试。

3.引用文件
《岩土工程勘察规范》GB 50021-2001（2009年版）。

4.操作规程
4.1确定拟测波速的种类（剪切波、压缩波和瑞利波）。

4.2根据拟测波速类型确定具体检测方式：单孔法、跨孔法或面波法。

4.3现场测孔的施工，同时准备测试仪、三分量检波器等。

钻孔用泥浆护壁或下套管。

4.4单孔现场测试
4.4.1振源剪切波用铁锤和木板，压缩波采用锤和金属板，地面激振。

4.4.2三分量检波器固定在孔内预定深度，并紧贴孔壁。

4.4.3测点间距1～3m，层位变化处加密，自下而上逐点测试。

4.5跨孔现场测试
测孔孔距在土层取2～5m,岩层取8～15m，测点间距1～2m，震源和检波器应置于同一地层的相同标高处。

4.6波速测试成果分析应包括下列内容：
4.6.1在波形记录上识别波的初至时间。

4.6.2根据波的传播时间和距离确定波速。

5．质量记录
5.1 波速测试记录表(见土工试验室用表)。

1.适用范围：1.1波速测试适用于测定各类岩土的压缩波、剪切波、瑞利波的波速。

1.2波速测孔或点的位置、数量、深度等应根据岩土勘察技术要求地质条件确定。

1.3多通道记录系统测试前应进行频响与幅度的一致性检查，在测试需要的频率范围内各通道应符合一致性要求。

2、仪器设备：2.1用于测试岩土波速的仪器应满足相应技术规范和标定期限要求。

2.2单孔法测试时剪切波震源采用锤和尺寸3000mm×250mm×50mm木板激震。

2.3检波器的固有频率宜小于地震波的1/2；各检波器的固有频率差不大于0.1Hz，灵敏度和阻尼系数差别应不大于10%。

2.4波速测试的采集与记录系统处理软件应具备如下功能：2.4.1接收信号转化为离散数字量以及对数字信号处理的智能化功能；对采集参数检查与改正功能；识别和剔去干扰波功能；反映地层剪切波速度和厚度等功能。

3、测试方法3.1震源木板长中轴线应对准测试孔中心，木板紧贴地面，相距孔口1-3m；压缩波距孔口1-3m；震源标高宜孔口标高一致；测试宜至下而上进行。

3.2测试时，应沿木板长轴方向分别敲击其两端，记录极性相反的两组震动波形。

4、资料整理4.1 压缩波到达检测点的时间，应采用竖向传感器记录的压缩波初至时间。

4.2 剪切波到达检测点的时间，应采用水平传感器记录的两组极性相反剪切波交汇点的初至时间。

4.3 当确定压缩波、剪切波的初至时间有困难时，也可利用同向轴来确定有效波到达检测点的时间，各检测点同向轴的组合应为同一波前面。

4.4 压缩波或剪切波从振源到测点的时间，应按下列公式进行斜距校正：T=K·TLK=(H+H0)/[S2+(H+H0)]1/2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）；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—振源与空口的高差（m），当当振源低于孔口时，H0为负值；S—从板中心到测试孔孔口的水平距离（m）。

26波速测试作业指导书1 前⾔为严格执⾏规范（规程），不断提⾼地基测试⽔平，使相应技术标准的执⾏更具有可操作性，特按《安全作业管理程序》（JAGS/C－Ⅱ―16―2013）、《现场检测控制程序》（JAGS/C －Ⅱ―17―2013）编制本作业指导书，并作为《质量⼿册》的⼀部分，与其⼀并颁布执⾏。

本作业指导书则应和相应的技术标准⼀同执⾏使⽤。

2 适⽤范围适⽤于进⾏场地地层分类和场地类别划分。

3 技术标准中华⼈民共和国⾏业标准《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010。

4 检测⽬的2.2 提供地基⼟的动⼒参数；2.3为场地地震反应分析提供依据；2.4探测地质异常体，如洞⽳、古墓、地下管道等。

5 检测原理孔波速测试：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。

6 检测仪器6.1采⽤武汉沿海公司⽣产的RS-1616K基桩动测仪，仪器由传感器、数据采集（放⼤、滤波、记录）、处理和监视系统以及专⽤附件等组成。

6.2 数据采集放⼤部分的增益⼀般⼤于60dB，其频带宽度宽于10～1000Hz，滤波频率可调。

终端具有波形监视设备及模拟记录或数字磁记录装置。

6.3对多道数据系统，其放⼤器应具有良好⼀致性。

其振幅⼀致性偏差应⼩于3％，相位⼀致性偏差应⼩于0.1ms。

6.4仪器具有防尘、防潮性能，能在－10℃～40℃范围⼯作。

以适于不同地区不同季节使⽤。

6.5接收传感器使⽤三分量检波器，它由三个相互垂直的检波器组成。

三个检波器同时安装在同⼀个钢筒内，固定密封好、严防漏⽔，从中引出导线接⾄内装钢丝的多芯屏蔽电缆。

这样三分量检波器的垂直向检波器可接受由地表传来的纵波，两个⽔平向检波器可以接收地表传来的横波。

波速测试适⽤于测定各类岩⼟体的波速，确定与波速有关的岩⼟参数，检验岩⼟加固与改良的效果。

可采⽤跨孔法、单孔法或⾯波法进⾏。

　(⼀)、试验⽅法 跨孔法波速测试的孔距在⼟层中宜为4m，在岩层中宜为8～15m。

近地表的测点宜布置在0.4倍孔距的深度处，其余测点深度间距宜为1～2m。

当孔深⼤于15m时，应进⾏钻孔倾斜度及倾斜⽅位的量测，量测深度间距宜为lm。

单孔法波速测试，试验孔应垂直，在距孔⼝1.0～3.Om处，放置⼀长度为2～3m的混凝⼟板或⽊板，上压约500kg重物，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，将检波器固定在孔内不同深度处接收剪切波。

测试应⾃下⽽上进⾏，在⼀个试验深度上，应重复试验多次，保证试验质量。

⾯波法波速测试，测定不同激振频率下瑞利波的波长。

可得地表以下⼀个波长深度范围内⼟的平均波速(瑞利波或剪切波)。

⾯波法适⽤于地质条件简单、波速⾼的⼟层下伏波速低的⼟层的场地，测试深度不⼤。

当激振频率⼤于20-30Hz，测试深度⼩于3-5m。

【概念】横波(S波)：传播⽅向垂直质点振动⽅向，只引起旋转，不引起缩账的波。

⼜称剪切波。

纵波(P波)：传播⽅与质点振动⽅向⼀致，只引起缩账，不引起旋转的波。

⼜称初⾄波。

瑞利波(R波)：是在半⽆限弹性介质表⾯⼀定范围出现的另⼀种弹性波。

(⼆)、波速试验成果分析 1 在波形记录上识别压缩波和第⼀个剪切波的初⾄时间。

2 根据压缩波和剪切波的传播时间和距离，确定压缩波与剪切波的波速。

3 确定地层⼩应变的剪切模量、弹性模量、泊松⽐和动刚度。

Vs=(G/ρ)1/2 Vp=[(λ+2G)/ ρ]1/2 VR=[(0.87+1.12µ)/(1+µ)]Vs G=[E/2(1+µ)] λ=µE/[(1+µ)(1-2µ)] 式中： Vs、Vp、VR-分别为剪切波速、压缩波速和瑞利波速; G-⼟的剪切模量; µ-⼟的泊松⽐; E-⼟的弹性模量; λ-⼟的阻尼⽐; ρ-⼟的密度。