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岩土工程勘察 4.9 波速测试精选ppt

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波速测试在岩土工程勘察中的作用分析

波速测试在岩土工程勘察中的作用分析

波速测试在岩土工程勘察中的作用分析【摘要】波速测试是岩土工程勘察中常用的一种方法，通过测定波在地层中传播的速度来获取地层的物理性质信息，对岩土工程的设计和施工具有重要意义。

波速测试的原理是利用波在地层中传播的速度与地层的密度、坚实程度等物理性质相关，通过设备发射波并记录波的传播时间来计算波速。

在岩土工程勘察中，波速测试可用于确定地层的坚实程度、岩层的质地等重要信息，为工程设计提供依据。

波速测试还可以在地质勘察中用于识别地层界面、探测地下障碍物等。

未来，随着技术的不断发展，波速测试在岩土工程勘察中的应用将会更加广泛，为工程建设提供更精准的数据支持。

【关键词】波速测试、岩土工程、勘察、地质、工程设计、施工监测、重要性、未来发展1. 引言1.1 背景介绍岩土工程勘察是土木工程领域中非常重要的一项工作，其目的是为工程建设提供可靠的地质和工程地质信息，以指导工程设计和施工。

而波速测试作为岩土工程勘察过程中常用的一种技术手段，在地质勘察、工程设计和施工监测中发挥着重要作用。

波速测试是通过测定波在岩土体中传播的速度来推断岩土体的力学性质和工程特性的一种方法。

利用波速测试可以快速、准确地获取岩土体的物理参数，如密度、弹性模量、泊松比等，为工程建设提供重要的参考依据。

在岩土工程勘察中，波速测试可以用于判断地质构造、岩土体性质及风险评估等，为工程设计提供可靠的依据。

在施工监测中，波速测试可以用于监测和评估工程质量，及时发现问题并采取相应措施，确保工程建设的安全可靠性。

了解波速测试在岩土工程勘察中的作用对于提高工程建设的质量和安全性具有重要意义。

在接下来的文章中，将详细探讨波速测试的原理、应用及未来发展前景。

1.2 研究意义波速测试在岩土工程勘察中扮演着重要的角色，对于工程建设的安全性、稳定性和经济性具有重要意义。

通过波速测试，可以获取地下岩土介质的物理性质和力学特性，为工程设计和施工提供可靠的数据支持。

波速测试可以帮助工程师了解地下岩土的结构和稳定性，预测地下水文条件，为工程设计提供准确的地质信息。

波速测试在岩土工程勘察中的作用分析

波速测试在岩土工程勘察中的作用分析

波速测试在岩土工程勘察中的作用分析
波速测试是岩土工程勘察中常用的一种测试方法，用于确定岩石和土壤的波速参数。

波速是指波动在介质中传播的速度，是岩土体力学性质的重要参数之一。

波速测试能够提
供有关岩土体性质、孔隙度、含水量、密实度等信息，对岩土工程设计和施工具有重要意义。

波速测试能够提供岩土体的力学性质参数。

不同类型的岩土体具有不同的波速特征，
通过测定波速可以了解材料的弹性模量、泊松比、剪切模量等力学性质参数。

这些参数是
进行岩土工程计算和分析所必需的，能够有效指导工程设计和施工。

波速测试可以进行岩体质量评价和强度参数确定。

通过测定波速，可以了解岩体的均
匀性和一致性，判断是否有裂隙和断层，定性评价岩体质量，为工程稳定性评估和变形模
拟提供依据。

通过波速测试还可以确定岩体的抗压强度、抗折强度等力学参数，为工程的
安全性和可靠性提供参考。

波速测试还可以用于地下空洞和隧道勘察。

在进行地下空洞和隧道勘察时，波速测试
可以用来识别地下岩层的性质和结构，了解地层的分布情况和工程地质特征。

通过波速测试，可以提前发现岩层裂隙、岩层变形等问题，为隧道施工提供指导和预防措施。

波速测试在岩土工程勘察中具有以下作用：提供岩土体力学性质参数，判断岩土体的
力学性质和强度特性；提供孔隙度和含水量等信息，评价材料的水分状态和排水性能；对
岩体质量进行评价和强度参数确定，为工程的安全性提供参考；用于地下空洞和隧道勘察，识别地层的性质和结构，预防地质灾害发生。

波速测试在岩土工程勘察中具有重要的作用，能够提供岩土体的物理和力学性质参数，为工程设计和施工提供科学依据。

岩土勘察用地微动及波速测试结果

岩土勘察用地微动及波速测试结果

波速脉动测试结果样本号备注卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)第一组 3.82 0.26 3.76 0.27 3.79 0.26 1.测试时间为23-24时 2.天气晴朗无风；3.取掉土 20-30cm第二组 3.77 0.26 3.75 0.27 3.80 0.26 第三组 3.74 0.27 3.78 0.26 3.73 0.27 平均值3.780.263.760.273.770.26图1 zk1#点脉动测试结果图样本号备注卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)第一组 2.63 0.38 2.62 0.38 2.66 0.37 1.测试时间为23-24时 2.天气晴朗无风；3.取掉土 20-30cm第二组 2.64 0.38 2.68 0.37 2.61 0.38 第三组 2.62 0.38 2.65 0.38 2.60 0.38 平均值2.630.382.650.382.620.38图2 zk2#点脉动测试结果图样本号备注卓越频率 (Hz) 卓越周期 (s) 卓越频率 (Hz) 卓越周期 (s) 卓越频率 (Hz) 卓越周期 (s) 第一组 3.82 0.26 3.84 0.26 3.81 0.26 1.测试时间为23-24时 2.天气晴朗无风；3.取掉土 20-30cm第二组 3.80 0.26 3.83 0.26 3.79 0.26 第三组 3.78 0.26 3.82 0.26 3.84 0.26 平均值3.800.263.830.263.810.26图3 zk3#点脉动测试结果图样本号备注卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)第一组 3.78 0.26 3.79 0.26 3.77 0.27 1.测试时间为23-24时 2.天气晴朗无风；3.取掉土 20-30cm第二组 3.80 0.26 3.76 0.27 3.75 0.27 第三组 3.81 0.26 3.74 0.27 3.72 0.27 平均值3.800.263.760.273.750.27图4 zk4#点脉动测试结果图样本号备注卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)第一组 2.66 0.37 2.60 0.38 2.62 0.38 1.测试时间为23-24时 2.天气晴朗无风；3.取掉土 20-30cm第二组 2.67 0.37 2.68 0.37 2.69 0.37 第三组 2.62 0.38 2.63 0.38 2.61 0.38 平均值2.650.372.640.382.610.38图5 zk5#点脉动测试结果图测试人：样本号备注卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)第一组 3.69 0.27 3.68 0.27 3.64 0.27 1.测试时间为23-24时 2.天气晴朗无风；3.取掉土 20-30cm第二组 3.70 0.27 3.65 0.27 3.65 0.27 第三组 3.63 0.28 3.64 0.27 3.67 0.27 平均值3.670.273.660.273.650.27图6 zk6#点脉动测试结果图样本号备注卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)第一组 3.56 0.28 3.60 0.28 3.55 0.28 1.测试时间为23-24时 2.天气晴朗无风；3.取掉土 20-30cm第二组 3.59 0.28 3.62 0.28 3.65 0.27 第三组 3.59 0.28 3.63 0.28 3.62 0.28 平均值3.580.283.620.283.610.28图7 zk7#点脉动测试结果图样本号备注卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)第一组 3.66 0.27 3.76 0.26 3.73 0.27 1.测试时间为23-24时 2.天气晴朗无风；3.取掉土 20-30cm第二组 3.70 0.27 3.69 0.27 3.72 0.27 第三组 3.77 0.26 3.70 0.27 3.68 0.27 平均值3.710.273.720.273.710.27图8 zk8#点脉动测试结果图样本号备注卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)第一组 3.83 0.26 3.86 0.26 3.81 0.26 1.测试时间为23-24时 2.天气晴朗无风；3.取掉土 20-30cm第二组 3.84 0.26 3.85 0.26 3.85 0.26 第三组 3.87 0.26 3.86 0.26 3.82 0.26 平均值3.850.263.860.263.830.26图9 zk9#点脉动测试结果图表10 zk10#点地脉动测试结果表拾振方向 样本号E —W 方向N —S 方向⊥方向备注卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)第一组 3.86 0.26 3.96 0.25 3.86 0.26 1.测试时间为23-24时 2.天气晴朗无风；3.取掉土 20-30cm第二组 3.84 0.26 3.83 0.26 3.85 0.26 第三组 3.83 0.26 3.86 0.26 3.81 0.26 平均值3.840.263.880.263.840.26图10 zk10#点脉动测试结果图样本号备注卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)第一组 3.71 0.27 3.76 0.26 3.71 0.27 1.测试时间为23-24时 2.天气晴朗无风；3.取掉土 20-30cm第二组 3.74 0.27 3.73 0.27 3.75 0.27 第三组 3.73 0.27 3.76 0.26 3.72 0.27 平均值3.730.273.750.263.730.27图11 zk11#点脉动测试结果图样本号备注卓越频率 (Hz) 卓越周期 (s) 卓越频率 (Hz) 卓越周期 (s) 卓越频率 (Hz) 卓越周期 (s) 第一组 3.33 0.30 3.34 0.30 3.30 0.30 ①测试时间为23-24时 ②天气晴朗无风；③取掉土 20-30cm第二组 3.45 0.29 3.43 0.29 3.55 0.28 第三组 3.53 0.28 3.56 0.28 3.47 0.29 平均值 3.440.293.440.293.440.29图12 zk12#点脉动测试结果图样本号备注卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)第一组 2.64 0.38 2.59 0.39 2.73 0.37 1.测试时间为23-24时 2.天气晴朗无风；3.取掉土 20-30cm第二组 2.70 0.37 2.68 0.37 2.66 0.37 第三组 2.72 0.37 2.74 0.36 2.76 0.36 平均值2.680.372.670.372.720.37图13 zk13#点脉动测试结果图样本号备注卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)第一组 3.66 0.27 3.76 0.27 3.73 0.27 1.测试时间为23-24时 2.天气晴朗无风；3.取掉土 20-30cm第二组 3.77 0.27 3.78 0.26 3.69 0.27 第三组 3.72 0.27 3.73 0.27 3.71 0.27 平均值3.720.273.760.273.710.27图14 zk14#点脉动测试结果图样本号备注卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)第一组 3.69 0.27 3.76 0.27 3.71 0.27 1.测试时间为23-24时 2.天气晴朗无风；3.取掉土 20-30cm第二组 3.75 0.27 3.77 0.27 3.79 0.26 第三组 3.70 0.27 3.73 0.27 3.72 0.27 平均值3.710.273.750.273.740.27图15 zk15#点脉动测试结果图样本号备注卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)第一组 3.50 0.32 3.54 0.31 3.51 0.32 1.测试时间为23-24时 2.天气晴朗无风；3.取掉土 20-30cm第二组 3.37 0.30 3.38 0.29 3.39 0.30 第三组 3.52 0.29 3.53 0.30 3.51 0.29 平均值3.460.303.480.303.470.30图16 zk18#点脉动测试结果图051015200.00.61.2PPmvmvHzHzHzT(s)T(s)⊥方向N—S方向E—W方向时域图T(s)频域图051015200.00.51.0Max: 2.54 HzMax: 2.61 Hz051015200.00.51.051015200.00.51.0P05101520-101mv051015200.00.51.0Max: 2.73 Hz图17 zk19#点脉动测试结果图样本号备注卓越频率 (Hz) 卓越周期 (s) 卓越频率 (Hz) 卓越周期 (s) 卓越频率 (Hz) 卓越周期 (s) 第一组 3.71 0.27 3.76 0.26 3.66 0.27 1.测试时间为23-24时 2.天气晴朗无风；3.取掉土 20-30cm第二组 3.68 0.27 3.70 0.27 3.73 0.27 第三组 3.69 0.27 3.67 0.27 3.69 0.27 平均值3.690.273.710.273.690.27图18 zk20#点脉动测试结果图测试人：样本号备注卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)第一组 3.39 0.29 3.29 0.30 3.42 0.29 1.测试时间为23-24时 2.天气晴朗无风；3.取掉土 20-30cm第二组 3.55 0.28 3.47 0.29 3.49 0.29 第三组 3.50 0.29 3.53 0.28 3.52 0.28 平均值3.480.293.430.293.480.29图19 zk21#点脉动测试结果图测试人：样本号备注卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)第一组 3.01 0.33 3.09 0.32 3.18 0.31 1.测试时间为23-24时 2.天气晴朗无风；3.取掉土 20-30cm第二组 3.08 0.32 3.06 0.33 3.15 0.32 第三组 3.12 0.32 3.14 0.32 3.07 0.33 平均值3.070.333.100.323.130.32图20 zk22#点脉动测试结果图样本号备注卓越频率 (Hz) 卓越周期 (s) 卓越频率 (Hz) 卓越周期 (s) 卓越频率 (Hz) 卓越周期 (s) 第一组 3.73 0.27 3.72 0.27 3.74 0.27 1.测试时间为23-24时 2.天气晴朗无风；3.取掉土 20-30cm第二组 3.68 0.27 3.69 0.27 3.65 0.27 第三组 3.72 0.27 3.74 0.27 3.77 0.26 平均值3.710.273.720.273.720.27图21 zk23#点脉动测试结果图样本号备注卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)卓越频率 (Hz)卓越周期 (s)第一组 3.18 0.31 3.26 0.31 3.10 0.32 1.测试时间为23-24时 2.天气晴朗无风；3.取掉土 20-30cm第二组 3.28 0.30 3.17 0.32 3.13 0.32 第三组 3.16 0.32 3.27 0.31 3.29 0.30 平均值3.210.323.230.313.170.31图22 zk24#点脉动测试结果图#60504030201001002003004005006006050403020100306090120150180到时(毫秒)深度(米)深度(米)波速(米/秒)时距曲线波速—深度图#302520151050200250300350400450302520151050102030405060708090到时(毫秒)深度(米)深度(米)波速(米/秒)时距曲线波速—深度图图32 zk10#孔剪切波波速测试结果图#图33 zk11#孔剪切波波速测试结果图30252015105025030035040030252015105020406080100到时(毫秒)深度(米)深度(米)波速(米/秒)时距曲线波速—深度图测试人：#30252015105010015020025030030252015105020406080100120140到时(毫秒)深度(米)深度(米)波速(米/秒)时距曲线波速—深度图图34 zk13#孔剪切波波速测试结果图测试人：#30252015105015020025030035030252015105020406080100120到时(毫秒)深度(米)深度(米)波速(米/秒)时距曲线波速—深度图图35 zk24#孔剪切波波速测试结果图。

岩土工程勘察 4.9 波速测试资料讲解

岩土工程勘察 4.9 波速测试资料讲解

图4－64、65
图4－64叠加有干扰波的波形记录
图4—65 相位相反的波形记录
上面都是讲的正常波形鉴别。但在测试过程 中，由于各种原因往往得到畸变的波形，严 重的甚至无法鉴别；造成波形畸变的原因主 要有外界干扰、地层岩性破碎、仪器工作不 正常等等原因。在干扰不严重时，可用分解 的方法鉴别。如图4-64中，波未到达时，记 录上已有干扰波存在,当压缩波和剪切波先后 到达时，就叠加在干扰波上．这样就成了合 成波形，形态与原来干扰波不一样。用铅笔 将干扰波波形勾画出来，就可以找到叠加在 上面的压缩波和剪切波。
敲击板端
4. 资料整理
(1) 波形分析与鉴别 波形鉴别的目的是要确定剪切波到达的正确位置。由于外界 干扰以及敲击时在激振板内产生的压缩波的地下折射，实际得到 的波形记录往往是剪切波和压缩波复合在一起的记录这就给剪切 波的鉴别带来了很大困难。但是我们可以根据剪切波和压缩波的 不同特点把它们区分出来。区分的方法常有以下两种： 1) 按速度不同区分 压缩波速度快，剪切波速度慢；压 缩波总是先到达，剪切波后到达。 2) 根据波型特征区分 压缩波传递的能量少，因此波峰 小；剪切波传递的能量大，波峰高。而且两种波的频率不一致． 当剪切波到达时，波形曲线上会有个突变，以后过渡到剪切波波 形。如图4-62所示。
图4－62 波形记录 图4—63 浅层波形记录
图4－62 波形记录
图4—63 浅层波形记录
由图4-62可知，压缩波互相靠得较紧、频 率较高，剪切波频率较低。
压缩波的记录长度取决于测点深度，测点
越深，离开振源越远．压缩波的记录长度就 越长。图4-63中的波形是在离孔口1.05m深 处记录所得，箭头指示处即为压缩波，其记 录长度要短得多。如在孔口记录，波形图中 就不出现压缩波。当测点深度超过20 m或更 深时，由于压缩波能量相对衰减较快，一般 仪器有时测不到压缩波波形，记录下来的波 形图只是剪切波，这样就更易鉴别了。

岩土工程测试第十章波速测试

岩土工程测试第十章波速测试

（2）波形特征。压缩波传递的能量小，因此波峰小；剪切波
传递的能量大，因此峰值大。 （3）频率不一致。当剪切波到达时，波形曲线上会有个突变， 以后过渡到剪切波波形。
压缩波记录的长度取决于测点深度。测点越深，离开振源 越远，压缩波的记录长度就越长。图b中波形是在离孔口5m深 处记录所得，其压缩波记录长度要短得多。如在孔口记录，波 形中就不会出现压缩波。当测点深度大于20m或更深时，由于 压缩波能量小，衰减较快，一般放大器有时候测不到压缩波波 形，记录下来的波形图只有剪切波，这样就更容易鉴别了。
根据以上推导，可得剪切波到达任意测点的走时：
1 h i h i1 i1 h j h j-1 ti ( ) cos i Vsi Vsj j1
i arctan(
dx ) hi
（2）反演公式 根据正演公式变形得到： 三、仪器设备组成
Vsi h i h i1 i 1 h h j j-1 t i cos i Vsj j1
五、资料整理
1．波形鉴别
仅讲剪切波达到时间的判断方法。 在测试岩土体剪切波速时，波形鉴别的目的是要确定剪 切波到达的正确位置。由于外界干扰以及敲击时在激板内产生 的压缩波向地下折射，实际得到的波形记录往往是剪切波和压
缩波复合在一起的记录，这就给剪切波的鉴别带来了很大困难。
但是，我们可以根据剪切波和压缩波的不同特点把它们 区分出来。区分的标志是： （1）波速不同。压缩波速度快，剪切波速度慢。因此，压缩 波先到达，剪切波后到达。
单孔法测试所需仪器设备一般包括 以下两部分： (1)震源：指的是弹性波激发装置。
(2)弹性波接收装置：包括检波器、
放大器及记录显示器。
1．震源 人工激发是一种最简单的方法，用得也最普遍。常用的 振源激发装置是尺寸为2500mm ×300mm ×50mm 的木板，木 板的长度方向中垂线应对准测试孔中心。孔口与木板的距离

波速测试在岩土工程勘察中的作用分析

波速测试在岩土工程勘察中的作用分析

波速测试在岩土工程勘察中的作用分析波速测试是岩土工程勘察中常用的一种测试方法，通过测试波速的大小来评估岩土体的物理性质和工程性质。

波速测试在岩土工程勘察中具有重要的作用，能够为工程设计和施工提供可靠的依据，本文将就波速测试在岩土工程勘察中的作用进行分析。

一、波速测试原理波速测试是通过在岩土体内传播压缩波和剪切波，由传播波的速度来推测岩土体的物理性质和工程性质。

在波速测试中，常用的方法有声波法、地震波法和超声波法等。

这些方法通过在岩土体内传播不同类型的波，测定波速的大小，从而得到岩土体的一些重要参数，如密度、弹性模量、泊松比等。

二、波速测试的作用1. 评估地质条件波速测试能够评估地下岩土体的物理性质，包括密度、孔隙度、含水量等。

通过波速测试，可以了解地下岩土体的类型、分布和变化规律，为工程设计提供地质条件的依据。

2. 确定岩土性质波速测试可以确定岩土体的力学性质，包括弹性模量、剪切模量、泊松比等。

这些参数是工程设计和施工的重要参数，能够直接影响工程的稳定性和安全性。

通过波速测试得到的岩土性质参数，可以为工程设计和施工提供依据。

3. 检测隐患波速测试可以检测地下隐患，如岩层裂缝、岩溶洞、地下水体等。

这些隐患对工程的影响很大，可能导致工程的失败和事故的发生。

通过波速测试，可以及时发现这些隐患，提前做好处理和防范措施。

4. 指导施工波速测试能够指导工程的施工，包括挖土、铺设管道、打桩等。

通过波速测试，可以了解地下岩土的物理性质和工程性质，指导合理的施工方案，保障工程的安全和质量。

三、波速测试的局限性尽管波速测试在岩土工程勘察中具有重要的作用，但也存在一些局限性。

波速测试需要专业的仪器和设备，测试过程较为复杂，需要专业的技术人员进行操作。

波速测试只能在有限的范围内得到岩土体的信息，对于一些地质复杂、工程难度大的地区，波速测试的效果可能不理想。

波速测试结果容易受到外界因素的影响，如土壤湿度、温度等，需要进行充分的校正和修正。

岩土工程勘察PPT课件

1） 钻进深度、岩土分层深度的量测误差范围应为 ±0.05。
2) 非连续取芯钻进的回次进尺，对螺旋钻探应在1m以 内，对岩芯钻探应在2m以内。
3) 对鉴别地层天然湿度的钻孔，在地下水位以上应进行 干钻。当必须加入或使用循环液时，应采用双层岩芯管钻进。
4) 岩芯钻探的岩芯采取率，对完整和较完整的岩体不应 低于80%,对较破碎和破碎岩石不应低于65%.
2)条件复杂时，比例尺可适当放大; 3) 地质界线和地质观测点的测绘精度，在图上的误差 不应超过3mm。
3. 工程地质测绘主要内容
地貌条件 地层岩性
工程地质测 绘主要内容
地质构造与地应力 水文地质条件 不良地质现象
人类工程活动
已有建筑物
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8.3.2 工程地质测绘方法
1. 像片成图法
像片成图法是利用地面摄影或航空 （卫星）拍摄的像片，先在室内根据判 释标志，并结合所掌握的区域地质资料， 确定出地层岩性、地质构造、地貌、水 系及不良地质现象等，描绘在单张像片 上。然后在像片上选择需要调查的若干 点和路线，据此去实地进行调查、校对 修正、补充。最后，将结果转绘成工程 地质图。
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8.2.1.4 岩土工程勘察等级
综合考虑工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度三 项因素，将岩土工程勘察等级划分为甲、乙、丙三个级别。
①甲级岩土工程勘察。在工程重要性、场地复杂程度和 地基复杂程度等级中，有一项或多项为一级。
②乙级岩土工程勘察。除勘察等级为甲级和丙级以外的 勘察项目。
③丙级岩土工程勘察。工程重要性、场地复杂程度和地 基复杂程度等级均为三级。
2. 初步勘察阶段
这一阶段的勘察应符合初步设计或扩大初步设计的要求。 其主要任务是对拟建建筑地段的稳定性作出评价。

波速测试在岩土工程勘察中的作用分析

波速测试在岩土工程勘察中的作用分析波速测试是对地下介质的物理性质进行测定的一种非侵入性方法，适用于岩土工程勘察、地质勘探和地球物理勘测等领域。

波速测试可用于误差较小、测试速度快、实验结果准确等优点，对于岩土工程勘察中的土质分析、地下水流分析、岩体分析和结构分析等方面有着重要的作用。

本文将就波速测试在岩土工程勘察中的作用进行简要分析。

波速测试在岩土工程勘察中可用于土质分析。

由于波速与介质密度、弹性模量和剪切模量等物理参数有关，因此利用波速测试结果可以得到土体的一些重要性质，如密度、弹性模量和剪切模量等。

波速测试也可用于土壤层的分层和土壤的分类，从而能够更加准确地进行土质分析和判断。

因此，在岩土工程勘察中，波速测试对于土壤的性质分析有着重要的作用。

波速测试在岩土工程勘察中还可以用于地下水流分析。

在进行波速测试时，地下水的存在会对波速测试结果产生显著影响，因此利用波速测试结果可以得到地下水的一些性质和分布状况。

波速测试还可以用于确定土体渗透性和孔隙度等参数，对于地下水流动分析和水文地质分析有着重要的作用。

波速测试在岩土工程勘察中还可以用于岩体分析。

岩体的稳定性与其物理属性密切相关，而波速测试可用于测量岩体的弹性模量、剪切模量和泊松比等物理参数，从而评估岩体的稳定性。

此外，波速测试还可用于确定岩石的裂隙分布和裂隙参数等重要信息，为岩体分析提供基础数据。

波速测试在岩土工程勘察中还可以用于结构分析。

利用波速测试可得到结构物内部介质的物理性质，用于分析结构物的健康状态和识别结构物的缺陷。

同时，也可用于结构物的质量控制、结构设计和施工监测等方面，对于岩土工程勘察中的结构分析有着重要的作用。

综上所述，波速测试在岩土工程勘察中具有重要作用。

通过波速测试可以得到土体的物理性质、分析地下水流和岩体分布、评估结构物的稳定性和健康状态等信息，在岩土工程勘察中有广泛的应用前景。

纵波与剪切波速测试 PPT

a 测试孔应垂直，且要保证孔壁不坍塌掉块； b 当采用贴壁式三分量检波器测量时，应将检波器紧贴在孔内壁预定深度处；并在地面采用叩板法 进行地面激振或在孔内采用剪切锤孔内激振； c 当采用孔中激发，地面接收方式测量时，应将地面接收传感器放在第一层土中，并去除周边杂物 ，必要时，将检波器放在挖好的坑中进行接收。 C、跨孔法波速测试应符合下列规定： a 振源孔和所有测试孔，应布置在一条直线上； b 跨孔孔距在土层中宜取2～5m，在岩层中宜取8～15m，测点垂直间距宜取1～2m；近地表测点 宜布置在0.4倍孔距的深度处，震源和检波器应置于同一地层的相同标高处，并且尽量离开地层分界 面，减少因折射波带来的时间判读误差； c 当测试深度大于15m时，应进行激振孔和测试孔倾斜度和倾斜方位的量测，测点间距宜取1m。 D、串式检波器PS测井法测试应符合下列规定： 1 保证孔内有充盈的井液，井液的浓度应保证悬浮式检波器串能顺利下到孔底； 2 检波器串中震源不能少于一个，接收检波器不少于2个，每个间距为1米； E、以上三种波速测试还应符合下列规定： a 应结合土层布置测点，测点的垂直间距宜取1～3m。层位变化处加密，并宜自下而上逐点测试； b 测量P波速度时，宜采用S波速度反算求得； c 利用岩土波速进行固结灌浆效果检测时，应在灌浆前、后分别进行测试，并提供实测波速对比曲 线。 F、当钻孔在基岩或混凝土中时，钻孔波速的测试应采用超声波测井的方式进行。 G、波速测试应有重复观测的记录，一般重复观测比例应不少于10%，重复观测的相对误差应小于 5%。
a），设深度h1以上土层的剪切波速度为vs1，剪切波射线长度 为L1，它与钻孔轴线的夹角为θ1。 根据三角关系，射线长度L1为
则剪切波到达测点h1的走时t1为
a）公式推导
正演公式
对于第2个测试点h2，设深度h1～h2土 层的剪切波速度为vs2，剪切波射线长度为 L2，它与钻孔轴线的夹角为θ2。

岩土工程勘察--波速测试 ppt课件

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波速测试
一、检层法波速测试 二、跨孔法波速测试 三、表面波法波速测试 四、反射波法波速测试 五、波速在工程中的应用
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一、检层法波速测试
检层法是在钻孔内测定岩土层波速的一种方法，是目前高层建 筑岩土工程勘察中最常用的方法。
1． 基本原理 检层法利用直达波的原理，即先根据勘察深度要求用钻机成孔 ，然后将钻孔检波器放至预定的测试点(也可用静力触探贯入设备将 三分量波速探头压人土层中)，并同时在孔口放置振源板，测出由孔 口振源产生的波传到孔中检波器所需要时间t，算出波从振源到检波 器的传播距离L，即可得到波在土中传播的速度：
对于这种畸变的波形还可用相位对比方法鉴 别。由于试验时敲击激振板的一端后．还敲 击另一端，其方向相反，测到的波形其相位 刚好相反，如图4-65；所示，比较这两个波 形记录，将记录纸上击振时间信号对齐，找 到相位差180度的两个最大的峰及谷即为剪切 波到达位置。如干扰很严重,有效波都1被6掩盖 了,那就无法鉴别。
不了解地层资料，可以2—3m一个测点或更大一些。
以上所述方法又叫下孔法(down-hole)，即孔口激振，孔中接收。 另外也可用上孔法(up-hole)即孔下激振，孔口接收；例如，可以利用 标贯试验作为孔底振源，同时进行孔口记录波形，如图4.9.7所示。
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压入式波速探头
压入式波速探头
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(1)根据试验要求确定孔深及试验点，先成好孔(或压入波速探头)。 (2)按图4.9.4将孔口检波器埋设好，检波器位置在板底下中间，检 波器轴线和板轴线一致(当板被敲击发出振波时，通过检波器就收到了 振源的信号，将它与钻孔中的检波器收到的信号作比较，即可找出时间 差)。然后将木板压下，木板要求和地面紧密接触，地面要平整，撤上l
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源自整理二、跨孔法波速测试
1． 基本原理 跨孔法又叫跨孔射波法。它利用两个或两个以上 钻孔,一个作为发射孔，其它为接收孔。从发射孔内振 源发出的波经过两孔间的土层传播到接收孔(见图 4.9.15)，被孔中检波器接收，然后计算出波行走的时 间，就可求得波速：
不了解地层资料，可以2—3m一个测点或更大一些。
以上所述方法又叫下孔法(down-hole)，即孔口激振，孔中接收。 另外也可用上孔法(up-hole)即孔下激振，孔口接收；例如，可以利用 标贯试验作为孔底振源，同时进行孔口记录波形，如图4.9.7所示。
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压入式波速探头
压入式波速探头
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图4－64、65
图4－64叠加有干扰波的波形记录
图4—65 相位相反的波形记录
上面都是讲的正常波形鉴别。但在测试过程 中，由于各种原因往往得到畸变的波形，严 重的甚至无法鉴别；造成波形畸变的原因主 要有外界干扰、地层岩性破碎、仪器工作不 正常等等原因。在干扰不严重时，可用分解 的方法鉴别。如图4-64中，波未到达时，记 录上已有干扰波存在,当压缩波和剪切波先后 到达时，就叠加在干扰波上．这样就成了合 成波形，形态与原来干扰波不一样。用铅笔 将干扰波波形勾画出来，就可以找到叠加在 上面的压缩波和剪切波。
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(2) 波速VS的计算
1)浅层(小于5M)时平均波速的计算
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图4－66浅层时波的行程
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3) 测点间土层波速的计算
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图4－68
图 4 (3)图件资料 － 一般波速试 6 验主要的成果 8 图件资料格式 波 可见图4-68。 速 试 验 综 合 成 果 图
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振源-激振板
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压入波速探头
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敲击板端
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4. 资料整理
(1) 波形分析与鉴别 波形鉴别的目的是要确定剪切波到达的正确位置。由于外界 干扰以及敲击时在激振板内产生的压缩波的地下折射，实际得到 的波形记录往往是剪切波和压缩波复合在一起的记录这就给剪切 波的鉴别带来了很大困难。但是我们可以根据剪切波和压缩波的 不同特点把它们区分出来。区分的方法常有以下两种： 1) 按速度不同区分 压缩波速度快，剪切波速度慢；压 缩波总是先到达，剪切波后到达。 2) 根据波型特征区分 压缩波传递的能量少，因此波峰 小；剪切波传递的能量大，波峰高。而且两种波的频率不一致． 当剪切波到达时，波形曲线上会有个突变，以后过渡到剪切波波 形。如图4-62所示。
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波速测试
一、检层法波速测试 二、跨孔法波速测试 三、表面波法波速测试 四、反射波法波速测试 五、波速在工程中的应用
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一、检层法波速测试
检层法是在钻孔内测定岩土层波速的一种方法，是目前高层建 筑岩土工程勘察中最常用的方法。
1． 基本原理 检层法利用直达波的原理，即先根据勘察深度要求用钻机成孔 ，然后将钻孔检波器放至预定的测试点(也可用静力触探贯入设备将 三分量波速探头压人土层中)，并同时在孔口放置振源板，测出由孔 口振源产生的波传到孔中检波器所需要时间t，算出波从振源到检波 器的传播距离L，即可得到波在土中传播的速度：
cm厚粗砂，板上压400kg左右重物。当铁锤水平敲击(见图4.9.6)板端时，
板就要在地面滑动，但摩擦阻力阻止板的滑动,板就使土层表面产生剪 切变形，由于弹性反力的作用，板在平衡位置附近来回振动，因而在土 层表面产生正负剪切变形。由于颗粒间都有联系，变形就会扩展和传递 给其它土颗粒，这样就形成了剪切波；又由于板和地面水平接触，因此， 这样的波是水平剪切波—SH波，它的传播方向向下，质点运动方向与之 垂直。
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(1)根据试验要求确定孔深及试验点，先成好孔(或压入波速探头)。 (2)按图4.9.4将孔口检波器埋设好，检波器位置在板底下中间，检 波器轴线和板轴线一致(当板被敲击发出振波时，通过检波器就收到了 振源的信号，将它与钻孔中的检波器收到的信号作比较，即可找出时间 差)。然后将木板压下，木板要求和地面紧密接触，地面要平整，撤上l
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2． 试验设备
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图4-55贴壁式井中三分 向检波器
图4-56 压入式波速探 头
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PVT型压入式波速探头
■ PVT型探头核 心为三分量检波器 (一纵二横) ■ 自振频率 10HZ， 灵敏度≥0.3V/cm/s ■ 适用检层法试 验，快速又经济， 不需预钻孔，不需 下护管，亦不需气 囊充气，探头直接 压入土中，土体接 触紧密，试验获得 的波形清晰准确。 ■ 可跟静探10cm2 或15cm2单、双桥探 头组成一体，一次 贯入，可获得静探、 波速二种资料。 5
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图4－62 波形记录 图4—63 浅层波形记录
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图4－62 波形记录
图4—63 浅层波形记录
由图4-62可知，压缩波互相靠得较紧、频 率较高，剪切波频率较低。
压缩波的记录长度取决于测点深度，测点 越深，离开振源越远．压缩波的记录长度就 越长。图4-63中的波形是在离孔口1.05m深 处记录所得，箭头指示处即为压缩波，其记 录长度要短得多。如在孔口记录，波形图中 就不出现压缩波。当测点深度超过20 m或更 深时，由于压缩波能量相对衰减较快，一般 仪器有时测不到压缩波波形，记录下来的波 形图只是剪切波，这样就更易鉴别了。 15
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3． 试验方法
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图4－59 孔口布置见图、 图4－60 激振板内的波传播示意
测试 图4－61检层法波速
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试验方法
(3)将钻孔检波器慢慢放入钻孔中．下到预定深度．在孔口用气筒 充气，使气囊突出，使检波器在孔中某点固定下来;
(4)调试好所有测试仪器，检查是否都能正常工作; (5)敲击木板并同时起动自动记录仪器记下振动波形。敲板时用力 均匀，尽量水平敲击，板的两端各敲数次，每端至少记3个波形。一个 测点6个波形、以便于分析。测点布置一般根据两种情况确定，一种是 事先了解地层，可以按地层区分，在层顶和层底布置测点；另一种是
对于这种畸变的波形还可用相位对比方法鉴 别。由于试验时敲击激振板的一端后．还敲 击另一端，其方向相反，测到的波形其相位 刚好相反，如图4-65；所示，比较这两个波 形记录，将记录纸上击振时间信号对齐，找 到相位差180度的两个最大的峰及谷即为剪切 波到达位置。如干扰很严重,有效波都1被6 掩盖 了,那就无法鉴别。