場(chǎng)地地層剪切波速快速?gòu)?fù)測(cè)裝置及測(cè)試方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種場(chǎng)地地層剪切波速快速?gòu)?fù)測(cè)裝置及測(cè)試方法。本發(fā)明的目的是提供一種場(chǎng)地地層剪切波速快速?gòu)?fù)測(cè)裝置及測(cè)試方法，以減少測(cè)試時(shí)間和測(cè)試中存在的不確定性，提高測(cè)試精度。本發(fā)明的技術(shù)方案是：場(chǎng)地地層剪切波速快速?gòu)?fù)測(cè)裝置，其特征在于：它包括并排連接成整體的第一振源發(fā)生器和第一檢波器，分別與第一振源發(fā)生器和第一檢波器對(duì)應(yīng)、且并排連成整體的第二檢波器和第二振源發(fā)生器，以及通過(guò)信號(hào)線分別與第一振源發(fā)生器、第一檢波器、第二檢波器和第二振源發(fā)生器相連的計(jì)算機(jī)。本發(fā)明適用于土木工程建設(shè)場(chǎng)地的原位勘測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是剪切波速原位測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】。
【專利說(shuō)明】場(chǎng)地地層剪切波速快速?gòu)?fù)測(cè)裝置及測(cè)試方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種建設(shè)工程場(chǎng)地地層剪切波速快速?gòu)?fù)測(cè)裝置及測(cè)試方法，主要適用 于土木工程建設(shè)場(chǎng)地的原位勘測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是剪切波速原位測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 建設(shè)工程場(chǎng)地地層的剪切波速測(cè)試在工程中應(yīng)用廣泛，剪切波速值是土工減災(zāi)防 災(zāi)工程中的一個(gè)重要參數(shù)，如巖土體物理力學(xué)參數(shù)計(jì)算、地層土體軟硬類別劃分、覆蓋層厚 度判定、場(chǎng)地地震類別劃分、場(chǎng)地地基卓越周期計(jì)算及場(chǎng)地土地震液化判定等都需用到。
[0003] 目前剪切波速測(cè)試常采用常規(guī)的單孔法、跨孔法，一般在場(chǎng)地地層均勻，且鉆孔質(zhì) 量及穩(wěn)定性較好時(shí)較為適用。
[0004] 但是，如果場(chǎng)地地層分布不均，部分地層有夾層、互層現(xiàn)象，對(duì)于此類地層要快速 判別場(chǎng)地地層，常規(guī)方法就會(huì)凸顯不足，其單次測(cè)試值往往離散性較大，如要提高測(cè)試精 度，就應(yīng)進(jìn)行同一鉆孔的重復(fù)測(cè)試或不同鉆孔中的大量測(cè)試，求得測(cè)試統(tǒng)計(jì)值；同時(shí)，場(chǎng)地 剪切波速測(cè)試時(shí)應(yīng)遵循具體的操作規(guī)程，如場(chǎng)地剪切波速測(cè)試一般自孔底至孔口，由下而 上進(jìn)行，在每一個(gè)試驗(yàn)深度處，應(yīng)重復(fù)測(cè)試幾次，取測(cè)試平均值；另外，當(dāng)采用一次成孔測(cè)試 時(shí)，測(cè)試工作結(jié)束后，應(yīng)選擇部分測(cè)試點(diǎn)作重復(fù)測(cè)試，其數(shù)量不應(yīng)少于測(cè)試點(diǎn)總數(shù)的10%， 也可采用振源孔和接收孔互換方式進(jìn)行檢測(cè)；在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)及時(shí)對(duì)記錄波形進(jìn)行鑒別判斷，確 定是否可用，如不合格，在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)立即重做；另外，如發(fā)現(xiàn)接收儀記錄波形不完整或無(wú)法判 讀，則須重做直至正常。
[0005] 故遇到上述情況時(shí)，常規(guī)單次測(cè)試方法勢(shì)必導(dǎo)致工作量重復(fù)，同時(shí)還面臨著鉆孔 孔壁長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性問(wèn)題，如重復(fù)測(cè)試或檢驗(yàn)過(guò)程耗時(shí)較長(zhǎng)，遇到鉆孔塌孔縮孔現(xiàn)象，還需另 行鉆孔進(jìn)行測(cè)試，造成人力、時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本的浪費(fèi)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)上述存在的問(wèn)題提供一種場(chǎng)地地層剪切波速快 速?gòu)?fù)測(cè)裝置及測(cè)試方法，以減少測(cè)試時(shí)間和測(cè)試中存在的不確定性，提高測(cè)試精度。
[0007] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：場(chǎng)地地層剪切波速快速?gòu)?fù)測(cè)裝置，其特征在于：它 包括并排連接成整體的第一振源發(fā)生器和第一檢波器，分別與第一振源發(fā)生器和第一檢波 器對(duì)應(yīng)、且并排連成整體的第二檢波器和第二振源發(fā)生器，以及通過(guò)信號(hào)線分別與第一振 源發(fā)生器、第一檢波器、第二檢波器和第二振源發(fā)生器相連的計(jì)算機(jī)。
[0008] 所述第一振源發(fā)生器中點(diǎn)到第一檢波器中點(diǎn)的距離與第二檢波器中點(diǎn)到第二振 源發(fā)生器中點(diǎn)的距離相等。
[0009] 采用單孔法進(jìn)行場(chǎng)地地層剪切波速測(cè)試的方法，其特征在于包括以下步驟：
[0010] S1、在測(cè)試鉆孔一側(cè)的地面上放置并排連成整體的第一振源發(fā)生器和第一檢波 器，同時(shí)在測(cè)試鉆孔孔內(nèi)放置分別與第一振源發(fā)生器和第一檢波器對(duì)應(yīng)、且并排連成整體 的第二檢波器和第二振源發(fā)生器；
[0011] S2、打開第一振源發(fā)生器和第二檢波器，同時(shí)關(guān)閉第一檢波器和第二振源發(fā)生器， 通過(guò)第一振源發(fā)生器激振，第二檢波器接收，進(jìn)行一次測(cè)試，記錄波形和波速；[0012] S3、打開第一檢波器和第二振源發(fā)生器，同時(shí)關(guān)閉第一振源發(fā)生器和第二檢波器， 通過(guò)第二振源發(fā)生器激振，第一檢波器接收，進(jìn)行一次測(cè)試，記錄波形和波速，完成同一測(cè) 試點(diǎn)的兩次測(cè)試；

【權(quán)利要求】
1. 一種場(chǎng)地地層剪切波速快速?gòu)?fù)測(cè)裝置，其特征在于：它包括并排連接成整體的第一 振源發(fā)生器（1)和第一檢波器（2)，分別與第一振源發(fā)生器（1)和第一檢波器（2)對(duì)應(yīng)、且 并排連成整體的第二檢波器（3)和第二振源發(fā)生器（4)，以及通過(guò)信號(hào)線分別與第一振源 發(fā)生器（1)、第一檢波器（2)、第二檢波器（3)和第二振源發(fā)生器（4)相連的計(jì)算機(jī)（5)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的場(chǎng)地地層剪切波速快速?gòu)?fù)測(cè)裝置，其特征在于：所述第一振 源發(fā)生器（1)中點(diǎn)到第一檢波器（2)中點(diǎn)的距離與第二檢波器（3)中點(diǎn)到第二振源發(fā)生器 (4)中點(diǎn)的距離相等。
3. -種采用單孔法進(jìn)行場(chǎng)地地層剪切波速測(cè)試的方法，其特征在于包括以下步驟： 51、 在測(cè)試鉆孔（6) -側(cè)的地面上放置并排連成整體的第一振源發(fā)生器（1)和第一檢 波器（2)，同時(shí)在測(cè)試鉆孔（6)孔內(nèi)放置分別與第一振源發(fā)生器（1)和第一檢波器（2)對(duì) 應(yīng)、且并排連成整體的第二檢波器（3)和第二振源發(fā)生器（4); 52、 打開第一振源發(fā)生器（1)和第二檢波器（3)，同時(shí)關(guān)閉第一檢波器（2)和第二振源 發(fā)生器（4)，通過(guò)第一振源發(fā)生器（1)激振，第二檢波器（3)接收，進(jìn)行一次測(cè)試，記錄波形 和波速； 53、 打開第一檢波器（2)和第二振源發(fā)生器（4)，同時(shí)關(guān)閉第一振源發(fā)生器（1)和第二 檢波器（3)，通過(guò)第二振源發(fā)生器（4)激振，第一檢波器（2)接收，進(jìn)行一次測(cè)試，記錄波形 和波速，完成同一測(cè)試點(diǎn)的兩次測(cè)試；
兩次剪切波速測(cè)試值vsli和Vs2i，式中，hi為測(cè)試深度，Λχ為第一振源發(fā)生器（1)中點(diǎn)到第 一檢波器⑵中點(diǎn)的距離，以及第二檢波器⑶中點(diǎn)到第二振源發(fā)生器⑷中點(diǎn)的距離，X 為第一振源發(fā)生器（1)中點(diǎn)到測(cè)試鉆孔（6)孔口中心的距離，tn表示完成步驟S2所述測(cè) 試所用時(shí)間，t 2i表示完成步驟S3所述測(cè)試所用時(shí)間； S5、根據(jù)同一測(cè)點(diǎn)的兩次或多次測(cè)試值，結(jié)合地層分布實(shí)際情況，確定是否剔除異常值 或進(jìn)行復(fù)測(cè)，對(duì)合理測(cè)試值取其平均值作為統(tǒng)計(jì)值，得到該測(cè)試點(diǎn)的剪切波速。
4. 一種采用跨孔法進(jìn)行場(chǎng)地地層剪切波速測(cè)試的方法，其特征在于包括以下步驟： 511、 將并排連成整體的第一振源發(fā)生器（1)和第一檢波器（2)，以及分別與第一振源 發(fā)生器（1)和第一檢波器（2)對(duì)應(yīng)、且并排連成整體的第二檢波器（3)和第二振源發(fā)生器 (4)分別放入兩個(gè)測(cè)試鉆孔￠)內(nèi)，并保證第一振源發(fā)生器（1)和第二振源發(fā)生器（4)位于 同一標(biāo)高，第一檢波器（2)和第二檢波器（3)位于同一標(biāo)高； 512、 打開第一振源發(fā)生器（1)和第二檢波器（3)，同時(shí)關(guān)閉第一檢波器（2)和第二振源 發(fā)生器（4)，通過(guò)第一振源發(fā)生器（1)激振，第二檢波器（3)接收，進(jìn)行一次測(cè)試，記錄波形 和波速； 513、 打開第一檢波器（2)和第二振源發(fā)生器（4)，同時(shí)關(guān)閉第一振源發(fā)生器（1)和第二 檢波器（3)，通過(guò)第二振源發(fā)生器（4)激振，第一檢波器（2)接收，進(jìn)行一次測(cè)試，記錄波形 和波速，完成同一測(cè)試點(diǎn)的兩次測(cè)試；
【文檔編號(hào)】G01V1/20GK104122577SQ201410349958
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】狄圣杰, 單治鋼, 徐學(xué)勇, 杜文博, 熊瀟 申請(qǐng)人:中國(guó)電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司