波速测试在岩土工程中的应用

通过波速测试技术进行岩土体弹性波速度原位测试,利用岩土体的纵、横波速度值能够进行场地类别划分,确定场地卓越周期,以及计算地基土的动参数,为岩土工程提供必要的设计参数。通过计算获得了徐州苏宁广场场地土的纵、横波速度以及场地土的动参数,根据《建筑抗震设计规范》确定徐州苏宁广场场地为二类场地,利用波速值计算场地卓越周期为0. 415 s与规范中查表获得的特征周期一致。为该工程场地工程地质评价和抗震设计提供了丰富的参数。     

横波测井技术在海洋工程中的应用

单孔波速测试的传统做法是在地面激振,在孔中接收,但该方法测试深度受限,测试精度较低,且对于海上钻孔来说,根本无法实现激振,故对于海洋工程钻孔的波速测试,则需要新技术来实现横波波速的获取。笔者介绍的悬挂式波速测井法将震源和检波器同时放入井孔中,摆脱了笨重的地面敲击震源,实现了波速测井设备的轻便化,由相距1 m的两个检波器接收S波的传播信号,为一发双收装置,利用传感器接收到震源传来的S波信号到达时间(初至)差,来确定钻孔所在处地层波速的一种新技术。该方法在南堡油田平台场址调查中发挥了重要作用,对120 m深的钻孔进行了横波测井,取得了良好的测试成果,为该工程项目提供了准确的剪切波速,为划分该场址的场地土类别发挥了重要作用。     

波速测试技术在场地抗震评价中的应用研究

波速测试技术是地震勘探方法之一,也是一种简便、快速、准确的原位测试技术。它通过获取的地震波在经过不同深度的岩、土层的直达波旅行时,求得纵波、剪切波波速,进而通过弹性波理论,计算出岩、土层动弹性力学参数,同时也可以根据剪切波的波速,来划分场地土类型和建筑场地类别,以及计算卓越周期,这些参数可以为场地抗震设计及地震安全性评价提供依据。这里简述了波速测试技术的工作原理和野外实测技术,以及数据处理和资料解释全过程,并且结合某一建筑场地的实例,说明了波速测试技术在场地抗震评价中的应用及其效果。     

稳态瑞利波法探测浅层地层波速

横波波速是最合适的场地地基分类指标。瑞利波波速与横波波速极为接近。文章从若干方法的简单比较中介绍了瑞利波方法测定地层波速的原理、特点及存在问题,通过应用实际说明这种方法在浅层地层波速测试中优于其它方法。      

静力触探技术在场地及地基地震效应评价中的应用

文章试图利用静探技术定量评价场地和地基地震效应。通过对静探技术与波速试验的原理研究,得出两者成正相关关系,并选取8个工程共12组静探、波速试验孔,应用多种数理统计技术进行相关分析,分别建立粘性土及砂性土的等效剪切波速计算公式。并得到了工程验证,效果良好。     

基于互相关函数的单孔法波速测试优化算法

土的剪切波速是岩土工程领域的一个重要参数。建筑场地类别划分、地基饱和砂土液化判别、地震反应分析等都依赖于剪切波速,由于其重要性,对它的测定技术和精确程度应重点研究。针对工程中广泛采用的单孔法剪切波速测试,提出了一种基于互相关函数计算土层剪切波速的优化算法。克服了传统数据处理方法中经常遇到的负波速、波速数值明显过大或过小和同一土层各测点波速差别较大等4种不合理因素,提高了数据分析的精度和效率。     

上海市区区域工程场地剪切波地震稳定性评价

笔者利用单孔波速测试技术,对上海市区区域工程场地作稳定性地质调查与评价。其评价指标主要为场地土类型及场地类别、场地液化势和场地地脉动卓越周期。资料表明,市区-15m范围内区域工程场地土类型属软弱场地土,为Ⅳ类建筑场地;市区南部的场地地脉动卓越周期约为0.65s,北部可达0.8s,其它区域仅为0.7s;市区西南部和苏州河流域在Ⅶ级地震条件下极易产生液化。     

上海越江隧道工程场地地层波速测试及其工程应用

该文利用单孔波速测试技术,对上海越江隧道工程场地作稳定性地质调查与评价。剪切波测试成果表明,工程场地属软弱场地土,场地类别为Ⅳ类;不需要考虑土层的液化现象;Ⅶ度地震烈度条件下,工程场地不会发生震陷问题;场地地脉动卓越周期为0．60～0．81s。     

利用土的性状确定建筑场地类别的评价方法

建立了土的性状指标与土层剪切波速经验关系,用实例阐述了利用土的性状确定建筑场地类别的评价方法。     

基于电阻率法的黏性土场地工程性质评价

黏性土场地的工程特性评价是工程师们所关注的重要研究课题之一。电阻率法在环境监测、地质勘查等方面具有全面性、原位无损、速度快等特点被广泛应用,对上海地区典型的5个黏性土场地进行电阻率测井以及相应工程特性测试,测试分析了电阻率随场地黏性土层的含水率和密度等状态参数的变化规律,并提出了基于电阻率的黏性土工程特性评价方法。研究表明,电阻率随含水率减小呈指数函数增加,随密度增加呈线性函数降低;与土颗粒比表面积相关的土的塑性指数与电阻率之间呈指数函数关系;剪切特性和压缩特性都与黏性土的孔隙特性相关,而电阻率是土的孔隙特性反映指标之一,电阻率与黏聚力和压缩系数呈指数函数关系,与摩擦角和压缩模量呈线性函数关系。根据上述分析得出电阻率可以作为黏性土场地的工程特性评价指标。     

瑞雷面波方法在皖北地区高速公路桥梁勘察中的应用

通过徐州至明光高速公路(安徽段)淮河特大桥场地波速测试,分别采用钻孔孔内单孔波速试验和瑞雷面波试验的方法,获得岩土体弹性波速度,进行划分建筑场地类别、评价地震效应的研究。通过安徽省皖北地区厚层粉土、粉细砂地段,采用瑞雷面波试验方法有效性和可行性分析,表明它是一种简便、快速、准确、高效的经济方法。     

瞬态面波技术在冲洪积层勘察中的应用

瞬态面波技术具有速度快、精度高、对场地要求低等特点。采用适宜的工作参数和技术方法，在冲洪积层勘察中可较好地了解其物质分布，从而进行场地土类划分及评价、饱和砂土液化分析等，为设计、施工提供各层位物理力学指标等参数，亦为抗震设计提供场地卓越周期等资料，补充和丰富工程勘察资料，提高精度，缩短工程周期。     

核岛结构设计地基场地及计算基底效应研究

针对新型核电工程结构AP1000核岛结构设计地基中的5类非坚硬岩场地,即硬岩场地、软岩场地、上限软-中等土场地、软-中等土场地和软土场地,采用一维土层场地模型开展场地土和计算基底条件对设计地震动影响计算分析。分析中,场地模型的计算基底剪切波速分别取为700、1 100、2 438 m/s,计算基底输入地震动分别选择基于核电建设相关技术文件和规范规定的反应谱RG1.60谱、AP1000谱和HAD101/01谱（5个阻尼比）合成的人工地震动时程。计算分析表明：非坚硬岩场地会导致场地地震动峰值加速度及频谱特性显著变化,场地越软影响程度越显著;除软土场地外,场地对地震动峰值加速度和反应谱的影响均为放大作用,软土场地对地震动较低频段反应谱有放大作用,但对峰值加速度和较高频段反应谱具有强烈的减小作用;对于各类场地,计算基底及其剪切波速的变化均会导致地表地震动峰值及频谱特性明显甚至显著变化,其影响程度与计算基底剪切波速成正比;随着场地由硬变软,计算基底剪切波速的变化对场地地震动的影响程度大为减小,至软土场地几乎不产生影响。考虑到场地类型及计算基底选取对场地地震动的显著影响,我国核电厂建设引用AP1000标准设计时应合理分析场地的适宜性。     

以波速代替K30评价路基压实质量的理论与实践

如何改进和提高路基施工过程中的质量检测技术和方法是当前的一个技术难题，亦是路基施工中亟待解决的主要问题之一。铁道部确定以K30试验指标作为路基施工过程中的质量检测标准和方法，并将其用于秦沈客运专线的施工检测，这无疑是路基施工质量检测技术的一次飞跃。但该检测方法需要大型配重设备的配合，并且检测速度慢，占用较多的检测人员和场地，因此急需开发新的检测技术，将面波技术用于路基施工质量检测，从理论上建立了面波波速与K30检测指标的相关公式，以现场对比试验结果对该理论公式进行检验和修正，从理论和实践上证明了该技术的可行性，并阐述了波速测试技术的主要技术特点以及实现产业化时需进一步研究和改进的方向。     

深圳地区部分岩土类型剪切波速与深度的关系分析

本文对深圳市部分岩土类型的剪切波速与埋深的关系进行了相关分析。在分析中, 考虑了岩土成因、岩土类型、物理状态和场地所处的地貌类型对剪切波速的影响, 取得了对岩土工程有指导意义的重要结果。     

表层土剪切波速的不确定性对地表设计谱平台值的影响

土层剪切波速对地表反应谱有重要的影响。选取构建了不同场地类别的235个场地地震反应模型,人工合成了12条强弱及频谱特性不同的加速度时程,运用一维土层地震反应的等效线性化波动方法,研究了不同地震动输入下表层土剪切波速的不确定性对设计谱平台值的影响,统计给出了表层土剪切波速的变异率与地表设计反应谱平台值间的经验公式。结果表明:地表设计反应谱平台值与表层土剪切波速的变异率呈负相关关系,即随表层土剪切波速变异率的增大而减小;不同地震波输入条件下各类场地类别地表设计谱平台高度与表层土剪切波速变异率的数学模型为一阶指数函数。     

利用地脉动台阵记录反演场地浅层Vs结构

比较了影响Love波相速度频散曲线的主要因素,通过虚拟反演,说明了利用Love波相速度反演浅层剪切波速度结构的可行性,以地脉动台阵3分量观测记录提取的Love波相速度频散曲线为目标函数,利用遗传算法与单纯形法混合算法,分两种情况反演了某实际工程场地的浅层剪切波速度结构。结果表明,利用从地脉动台阵3分量观测资料中提取的Love波相速度反演工程场地浅层的剪切波速度Vs结构是一种很有前景的技术方法。     

SASW法在基础工程和路基工程中的应用研究

南京地铁珠江路段的掘进施工过程中出现大量的渗水,利用SASW方法对地基土性进行了研究分析,得出南京地铁珠江路段的掘进施工过程中出现大量的渗水是由于高含水率的粉砂土层存在,高含水粉砂土层在SASW的频谱曲线上表现为剪切低速层。同时,利用SASW法对高速公路煤矸石的压实路基填筑的状态进行评价,并与常规的灌砂法测定路基的压实度进行对比分析,研究得出了剪切波波速与压实度的关系式,为高速公路路基填筑工程的质量控制提供了一种快捷有效的检测方法。     

土石比对碎石土强夯地基加固效果影响规律瑞利波检测分析

为了探讨土石比及大粒径块石对碎块石土强夯加固效果的影响规律,对3组不同土石比条件下碎块石土强夯地基的瑞利波检测数据进行了对比分析。夯后波速曲线具有明显的突变性,并随着土石比的减小其突变程度增强,突变段与大粒径块石有较好的对应性。波速增加比例曲线具有垂直分区特征,土石比对强夯加固区厚度影响较大。大块石对周边土体存在较强的扰动作用,夯后波速曲线往往表现为突然锐减,特别是当其位于夯后场地表层或较多大块石距离较近时表现更加明显。当大块石位于强加密区内时,加固深度随着大块石埋深增加而减小,且其埋深越靠近波速增加峰值点时加固深度越浅。研究成果对碎块石填土强夯地基的设计和施工具有参考价值。