[實用新型]海洋場地地層的原位剪切波速測試裝置

有效

• 申請號: 201520154143.8
• 申請日: 2015-03-18
• 公開（公告）號: CN204676517U
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: 狄圣杰;汪明元;卜令方
• 申請（專利權）人: 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: E02D1/02
• 分類號: E02D1/02
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 韓小燕

技術領域

本實用新型涉及一種海洋場地地層的原位剪切波速測試裝置。適用于海洋土木工程建設場地的原位勘測及測試技術領域，尤其是海洋建設抗震減災工程領域。

背景技術

建設工程場地地層的剪切波速測試在工程中應用廣泛，不但廣泛應用于地層動靜力參數測試取值覆蓋層厚度判別、地層鑒定及地震液化判定等巖土工程動靜力學方面，尤其是場地20m范圍的淺部地層的測試指標，可獲得等效剪切波速值以綜合判定場地的動力特性，而且在中華人民共和國國家標準《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)中對于等效剪切波速的場地抗震類別劃分方面定位成強制性條文，要求必須嚴格遵守實施。

目前剪切波速測試采用的方法為單孔懸掛式測井法、單孔檢層法、跨孔法、瞬態面波法、穩態面波法及隨鉆地震法等方法，但在近海工程建設中，諸多方法均無法正常順利實施，如：1)由于海床上海水潮位的影響，單孔檢層法無法在海床泥面上激發震源，故無法適用于近海；2)跨孔法需較多鉆孔且孔深較深才可完成，成本較高，在海洋地層上無法實施；3)瞬態、穩態面波法均需震源的地表激發和地表接收，隨鉆地震法需震源的孔內激發，地表完成波速接收，在近海場地均無法實施測試；4)單孔懸掛式法不需地表激震，一般也適用于水中作業，但需依靠鉆孔的鉆進，自孔底至孔口逐點實施測試，在近海地層中，由于海床下覆深厚海相沉積軟土，孔壁穩定時間不長，鉆孔易坍塌，測試設備經常被埋于孔內，造成經濟損失的同時，測試也無法順利實施，尤其針對大面?積近海場地，單孔懸掛式法無法適用。有些工程人員開發以套管護壁的方式進行剪切波的測試，不但浪費人力、財力和時間，而且由于剪切波速的接收裝置在鉆孔內經常觸碰套管，導致測試數據的跳躍及突變，無法保障地層測試質量和測試數據的精度。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是：針對上述存在的問題，提供一種結構簡單、使用方便的海洋場地地層的原位剪切波速測試裝置，以規避海水潮流的影響，保障地層賦存環境的原位性，避免地層擾動導致的測試精度問題。

本實用新型所采用的技術方案是：一種海洋場地地層的原位剪切波速測試裝置，其特征在于：具有勘探船，穿過勘探船豎直向下設置探桿，該探桿上端連接固定于勘探船上的靜力推進裝置，所述探桿下部的桿壁上由上而下依次設有電子激振器、上道檢波器和下道檢波器；所述靜力推進裝置的電路連接于計算機，所述電子激震器和兩道檢波器通過電纜連接于所述計算機。

所述上道檢波器和下道檢波器與探桿相連部位設有一圈阻尼材料。

所述電子激振器與上道檢波器的豎向間距為1m，上道檢波器和下道檢波器的豎向間距為1m。

本實用新型的有益效果是：1、本實用新型在近海場地進行測試時，不需完成大量鉆探孔即可完成測試，工作效率高，經濟效益顯著；2、由于不需要鉆孔，也避免了鉆孔測試法的一系列不利因素，如塌孔及設備埋置損壞等；3、由于探桿上激發震源，故適用于水上原位測試的實施，尤其適用于近海場地的測試；4、原位測試實施快捷方便，裝置小，攜帶探桿后，依靠傳統靜力觸探貫入設備即可完成測試，不需配置專門的貫入設備；5、由于不需鉆孔和下套管，對地層擾動小，測試質量和精度有保障。

附圖說明

圖1為本實用新型的使用狀態示意圖。

圖2為本實用新型中上(下)道檢波器與探桿相連部位示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實施例為一種海洋場地地層的原位剪切波速測試裝置，具有勘探船9，穿過該勘探船豎直向下設置探桿1，探桿1的上端連接靜力推進裝置2(可采用南光地質儀器有限公司生產的頂壓式WSY型液壓推進裝置，當水位較深或反力不夠的情況下，有條件時也可采用荷蘭范登堡ROSON海床式靜力推進設備)，靜力推進裝置2安裝固定于勘探船9上。本例在探桿1下部的桿壁上由上而下依次設置電子激振器4、上道檢波器5和下道檢波器6，其中電子激振器4與上道檢波器5的豎向間距為1m，上道檢波器5和下道檢波器6的豎向間距為1m。為防止檢波時探桿傳遞的波速值干擾地層波速值，本實施例在上道檢波器5和下道檢波器6與探桿1相連部位設有一圈阻尼材料8(圖2)。本實施例中在勘探船9上設有計算機3，靜力推進裝置2電路連接計算機3，電子激震器4、上道檢波器5和下道檢波器6通過電纜連接于計算機3，以讀取測試數據。

采用該設備進行近海場地地層剪切波速測試的方法，其特征在于包括以下步驟：

S1、當勘探船9(或勘探平臺)依據測量坐標到達指定位置，將探桿1連接于靜力推進裝置2，同時連接好計算機3，進行設備的調試；