剪切波速测试方法的现状分析

目前测试场地土层剪切波速的方法有单孔法、跨孔法、瞬态面波法和稳态面波法,它们适用于各种工况。对各种波速测试方法进行了系统总结,指出其适用范围及优缺点。介绍了随钻地震这种新的原位测试方法,论述了该方法的应用前景。     

钻孔剪切波速测试两种方法的对比

总结了目前常用的剪切波速测试方法及原理,分析了各测试方法存在的问题及需要注意的事项,选用合理的波速数据并进行统计分析,明确了不同方法之间存在的差异,对正确、科学、严谨的进行剪切波速测试有一定的参考意义。     

工程场地薄土层剪切波速的测算方法

许多工程场地覆盖层薄,现有野外波速测试仪可测范围一般是≥1.0m,对于众多厚度为数十厘米的薄土层,如果只是简单地进行合并处理,则测出的波速失真多,并且难以确定这种混合层的土动力参数。为此本文提出了一种薄土层剪切波速的测试和计算方法,并在临沂市地震小区划工作中得到具体应用。     

澳门土壤剪切波速的相关性分析

土壤的剪切波速(VS),是抗震设计的一个重要参数,但有关澳门土层的相关资料则十分稀少。研究的主要目的是根据近期野外测试的结果,探讨澳门土层的VS与标准贯入试验的打击锤数(N)的关系,并以简单之幂函数建立VS与N值的关系式。作为澳门轻轨交通系统之勘察计划,研究进行了五组下孔法(DH),地震波圆锥触探试验(S-CPT)以及标准贯入试验(SPT)的测试。根据试验结果所得的关系式估算剪切波速高于较澳门轻轨设计大纲的建议值,而使用另一有关澳门土层的数据库来验证新的关系式,亦可获得合理的决定系数。     

本溪市区剪切波速分布的初步研究

本文利用检层法、表面波法实测的波速资料。通过对实测数据的处理和回归分析,求出了本溪市区不同岩土波速与埋深的回归关系。同时收集了市区已有的钻孔资料,经分析计算,给出了本溪市区平均剪切波速的分布。     

粘性土剪切波速不确定性的统计分析

土体剪切波速具有显著的不确定性。基于全国地震安全性评价工作实测的粘性土的大量剪切波速数据,采用2χ检验方法研究了粘性土不同埋深的剪切波速的概率分布。依据所获得的概率分布,采用相应的统计方法给出了粘性土不同埋深的剪切波速的平均值、最大值、最小值、标准差和变异系数,并给出了95%参考值下限和上限,所获得的结果可用于检验场地剪切波速测试结果的可靠性和粗略估计无实测资料场地土的剪切波速。     

关于剪切波速判别饱和砂土层震动液化方法的改进

针对目前剪切波速判别饱和砂土层震动液化方法中存在的问题,提出了结合场况条件计算临界剪切波速的改进式。实例应用表明改进方法更具有合理性。     

浅硬场地剪切波速测试标准差对地震动影响初探

采用Shake 2000程序,以Turkey Flat试验场地为模型,通过输入不同类型下多种强度的地震波,计算研究多工况下剪切波速测试标准差对地表加速度反应谱和峰值加速度的影响。结论为:(1)浅硬场地上剪切波速测试标准差对地震动的影响很大,影响程度与输入地震波的强度和频率以及场地剪切波速计算值有关;(2)如果将反应谱残差大于20%或加速度峰值差别大于20%定义为统计意义上的不可忽略,那么剪切波速测试标准差对计算结果的影响在大多数情况下均不可忽略;(3)当输入波的卓越周期与场地特征周期接近时,浅硬场地上剪切波速测试标准差引起的反应谱变化非常显著;(4)只有当输入波的卓越周期与场地特征周期相差较大且输入波强度偏小时,剪切波速测试标准差引起的反应谱变化才可略去;(5)当浅硬场地上剪切波速实测结果低于统计均值时,地震动计算结果的偏差一般明显大于剪切波速实测结果,高于统计均值时引起的偏差,且地震输入越强表现越明显。     

大理岩的波速各向异性测量

利用 GC- 1 0 0型工程多波参数分析仪 ,对山东莱州大理岩进行了波速各向异性的实验室观测。实验采用两组岩样 ,一组为带有先天的优势定向排列裂缝的岩样 ,另一组为带有优势层理走向的完整岩石。在未加载的状态下 ,发现两组岩样都有明显的波速方位各向异性。对于带有先天的优势定向排列裂缝的岩样 ,甚至可以在无加载状态下观测到剪切波的分裂现象     

基于弯曲元和SCPTU的剪切波速研究进展与挑战

随着弯曲元和SCPTU试验方法的发展,剪切波速需要做总结研究的紧迫性进一步凸显.针对剪切波速问题,通过分析国内外专家学者对剪切波速的计算方法与测试方法的相关研究成果,系统凝练了抗震场地评测、公式计算分析、波形分析方法及细颗粒微观影响机制与弯曲元和SCPTU试验计算剪切波速的核心学术问题,初步揭示了弯曲元和SCPTU测试...     

工程场地分类中等效剪切波速计算深度问题的讨论

根据中国华北、华东、华南、东北和西北等地918个实测钻孔资料的计算统计,探讨了工程场地分类中等效剪切波速计算深度取值20m和30m的实际差别,并对中国、美国、欧洲现有规范利用等效剪切波速进行场地类别划分的方法特点和具体指标进行了对比讨论。结果表明:1)计算深度由20m增加至30m时,钻孔等效剪切波速值的增大范围约为15～50m/s,平均增加值为25m/s;2)与欧美规范相比,中国现行规范(GB50011-2001)在划分场地类别时要求同时考虑20m计算深度的等效剪切波速值和覆盖层厚度,而在许多实际工程中,因较准确的覆盖层厚度不易获取而难以具体进行场地分类。因此,有必要借鉴欧美规范,通过增大等效剪切波速的计算深度至30m来强化该指标在场地类别判定中的作用     

中国大陆中上地壳剪切波速结构

为使已获得的中国大陆中上地壳结构更为可靠,本文搜集了很多对浅部结构分辨率较好的短周期面波资料. 与传统面波层析成像反演方法不同,本文在第二步由面波频散得到剪切波速的过程中不再对每个结点进行一维波速模型分别反演,而是直接将所有结点上的区域化频散转换成三维波速结构的线性化约束,实现了直接的三维反演. 检测板测试结果显示该方法可以得到理想的反演结果. 本文得到的波速模型显示,中国大陆中上地壳的速度分布存在明显的横向变化和分区特征. 较低的波速异常很好地勾勒出我国主要的沉积盆地,波速异常在不同深度上的变化在一定程度上反映了各盆地结晶基底的深度. 以东经95deg;为界,特提斯构造域西部具有明显的低速异常,而东部基本没有低速异常. 基于油气资源多存在于沉积层中,而沉积层表现低速异常,我们推测特提斯构造域西部油气前景比东部好. 另外, 由于特提斯构造域西部低速非常明显,这可能也说明了其地壳温度较高. 兴安造山带的低速异常可能也说明了其地壳温度较高. 20 km深度上鄂尔多斯盆地西侧的弱低速带, 很好地勾勒出中国大陆近似沿105deg;经线的强震带的走势.      

互相关函数在单孔法剪切波速测量中的应用

本文系统论述了单孔法剪切波速测量信号处理中的一种到时差识别方法。对带通滤波后的触发传感器信号和探头信号进行互相关分析,可以准确地识别S波的到时。针对实际波速测试工作中两道水平信号到时差相差比较大、测点的波速计算值为负数或者计算波速数值远大于或小于现场岩样的经验实际数据等不合理因素,编制了相应的计算程序．提高了波速分析的效率和精度。     

剪切波速和含水率双指标评价黄土震陷

为了研究地震荷载作用下黄土场地的震陷预测问题,以兰州黄土为研究对象来分析剪切波速和含水率与震陷系数的关系,并分别得出拟合函数关系。通过分析剪切波速和含水率在震陷过程中的内在联系,建立剪切波速和含水率双指标预测黄土震陷系数的方法,并依据该方法预测永登地震区黄土场地震陷量。研究结果表明:在一定的剪切波速区间内,震陷系数随着含水率的增加而增大;在一定的含水率区间内,震陷系数随着剪切波速的增加而减小。同时提出剪切波速可以反映黄土不因外部条件而变化的潜在震陷能力为绝对震陷能力的概念,相应的震陷系数称为绝对震陷系数,含水率影响潜在震陷能力的释放。通过震害实例计算验证剪切波速和含水率双指标预测方法的可行性。     

剪切波速对场地地表地震动参数的影响

本文以江淮地区典型场地资料为原型,将土层剪切波速实测值按照一定比例进行增减,构造多种场地土层地震反应分析模型,选择Taft、E1centro和Kobe三条强震记录作为地震输入,采用一维频域等效线性化波动方法进行了土层地震反应分析.研究结果表明,剪切波速的变异性与场地地表地震动的影响程度与输入基岩地震动的频谱特性、幅值、土层结构等因素有关.地表峰值加速度随着剪切波速的增大而逐渐增大,地表加速度反应谱的特征周期随着剪切波速的增大而逐渐减小.     

基于瑞雷波法的都江堰市区场地剪切波速结构

场地剪切波速是建筑抗震设计中不可缺少的基础资料。因此,本文通过多道面波法对都江堰市区进行了剪切波速调查,为都江堰市区的建筑抗震设计及汶川地震的进一步研究提供基本数据。文中利用多道面波分析方法在都江堰市区(E:103°35’～103°41’,N:30°57’～31°02’)布置了35个面波测点进行场地剪切波速结构和覆盖层厚度的调查,测点间距约2 km。获得了都江堰市区场地等效剪切波速(VS20)和场地覆盖层厚度分布。结果显示,都江堰市区的等效剪切波速介于267m/s与389 m/s之间;覆盖层厚度在6～20 m之间。另外,本文利用欧美规范的方法计算了都江堰市区的5 m至20 m的平均剪切波速(TAV),通过对比各个深度的平均剪切波速发现,各个深度的平均剪切波速和VS20具有较高的线性相关性。利用这一特征,本文建立了都江堰市区利用不同深度的平均剪切波速估计VS20的经验公式(VS20=(a±Δa)+(b±Δb).VSz+σ)。利用这一经验关系式可以在都江堰市区钻孔深度或其它测试深度达不到20 m的情况下估计VS20。     

剪切波速对场地地表地震动参数的影响TPF

本文以江淮地区典型场地资料为原型,将土层剪切波速实测值按照一定比例进行增减,构造多种场地土层地震反应分析模型,选择Taft、E1centro 和Kobe 三条强震记录作为地震输入,采用一维频域等效线性化波动方法进行了土层地震反应分析。研究结果表明,剪切波速的变异性与场地地表地震动的影响程度与输入基岩地震动的频谱特性、幅值、土层结构等因素有关。地表峰值加速度随着剪切波速的增大而逐渐增大,地表加速度反应谱的特征周期随着剪切波速的增大而逐渐减小。     

土层等效剪切波速空间模拟方法研究

用地统计学的理论和分析方法研究了土层等效剪切波速这一区域化变量的空间分布规律,从而得到其数值空间模拟结果.以潍坊市区121个钻孔的资料为研究对象,首先通过定制的dll文件提取数据并求得这121个坐标点的土层等效剪切波速值,以此构建地统计学分析的样本.在研究了样本的统计分布规律、空间趋势面拟合模型、变异函数拟合模型的基础上,设定泛克里格插值算法的各个参数,计算未知点的土层等效剪切波速.通过计算机程序化实现这些建模和计算的过程,求得空间模拟图.该结果以栅格数据模型表示.最后通过对比测试样本对该结果进行了验证.