[發(fā)明專利]一種單孔剪切波測試方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110180960.0
• 申請日: 2021-02-07
• 公開（公告）號: CN112987093A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋文搏;崔毅;洪婷;王帆
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西省水利電力勘測設(shè)計(jì)研究院勘察分院
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30;G01V1/28;G01V1/143;G01V1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請涉及一種單孔剪切波測試方法，涉及剪切波速原位測試技術(shù)領(lǐng)域。剪切波測試方法包括以下步驟：步驟一，在井孔的兩側(cè)分別對稱開挖兩個凹坑；步驟二，將兩塊木板分別固定于兩個凹坑內(nèi)；步驟三，將三分量檢波器與地震儀電連接，把大錘的錘擊開關(guān)與地震儀電連接；步驟四，將三分量檢波器放入井孔內(nèi)；步驟五，用大錘敲擊其中一塊木板中部，產(chǎn)生橫向振源，三分量檢波器接收波信號并傳輸至地震儀，記錄數(shù)據(jù)和波形，再敲擊另一塊木板中部，記錄數(shù)據(jù)和波形，完成同一測試點(diǎn)的兩次測試；步驟六，將三分量檢波器移動至第二測試點(diǎn)，重復(fù)步驟五進(jìn)行測試，直至所有測試點(diǎn)均測試完畢，計(jì)算等效剪切波速。本申請具有提高適用范圍和測試精度的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及剪切波速原位測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種單孔剪切波測試方法。

背景技術(shù)

剪切波是傳播方向與介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動方向垂直的波，又稱橫波，S波。一般采用單孔法、跨孔法或面波法進(jìn)行測試，適用于測定各類巖土體的壓縮波、剪切波或瑞利波的波速。一般利用鐵球水平撞擊木板，使板與地面之間發(fā)生運(yùn)動，產(chǎn)生豐富的剪切波，從而在鉆孔內(nèi)不同高度處分別接收通過土層向下傳播的剪切波。因?yàn)檫@種豎向傳播的路徑接近于天然地層由基巖豎直向上傳播的情況，因此對地層反應(yīng)分析較為有用。波速試驗(yàn)作用如下:1)劃分場地類型；2)計(jì)算場地基本周期；3)提供地震反應(yīng)分析所需的地基土動力參數(shù)；4)判別地基土液化可能性；5)評價地基處理效果。

相關(guān)技術(shù)中一般采用單孔法進(jìn)行測試，測試的原理和步驟如下：準(zhǔn)備一塊彈性好的木板，木板長約2米，寬約0.4-0.5米，厚約0.1米，把木板水平放在平整的地面上，木板上面壓上重物，重物可以是汽車或者其他現(xiàn)場可以使用的設(shè)備，使木板與地面緊密接觸，然后敲擊木板兩側(cè)，這樣木板就給地面一個水平?jīng)_擊力，激起土層的剪切振動，在木板被敲擊的同時，波速測試儀記錄初始時間，剪切波穿過地層介質(zhì)，到達(dá)井孔內(nèi)的三分量探頭，探頭中的檢波器經(jīng)過機(jī)電轉(zhuǎn)換，把振動信號轉(zhuǎn)換成電信號，通過電纜傳送到波速測試儀，記錄并顯示地震波形，計(jì)算剪切波速。

針對上述中的相關(guān)技術(shù)，一般測試時要求地面硬度適中，重物對木板的壓力需要均勻分配，而且木板在錘擊時不能有明顯的位移，發(fā)明人認(rèn)為上述測試方法的適用范圍較窄。

發(fā)明內(nèi)容

為了提高剪切波測試方法的適用范圍，本申請?zhí)峁┮环N單孔剪切波測試方法。

本申請?zhí)峁┑囊环N單孔剪切波測試方法采用如下的技術(shù)方案：

一種單孔剪切波測試方法，包括以下步驟：

步驟一，在井孔的兩側(cè)分別對稱開挖兩個凹坑，凹坑相向的一面為豎直面；

步驟二，準(zhǔn)備兩塊形狀、大小、材質(zhì)相同的長方體狀的實(shí)心木板，將兩塊木板分別固定于兩個凹坑內(nèi)，木板長度邊所在的一側(cè)面與凹坑的豎直面緊密貼合，兩塊木板以井孔軸線為對稱軸呈軸對稱設(shè)置，兩塊木板長度方向的軸線相互平行，木板長度方向的軸線垂直于井孔的軸線；

步驟三，將三分量檢波器與地震儀電連接，把錘擊開關(guān)固定在大錘上，將錘擊開關(guān)與地震儀觸發(fā)線電連接；

步驟四，將三分量檢波器放入井孔內(nèi)，三分量檢波器與井孔內(nèi)側(cè)壁貼合；

步驟五，用大錘敲擊其中一塊木板遠(yuǎn)離井孔一面的中部，產(chǎn)生橫向振源，三分量檢波器接收波信號并傳輸至地震儀，記錄數(shù)據(jù)和波形，再敲擊另一塊木板遠(yuǎn)離井孔一面的中部，產(chǎn)生橫向振源，三分量檢波器接收波信號并傳輸至地震儀，記錄數(shù)據(jù)和波形，完成同一測試點(diǎn)的兩次測試；

步驟六，將三分量檢波器移動至第二測試點(diǎn)，重復(fù)步驟五進(jìn)行測試，直至所有測試點(diǎn)均測試完畢，根據(jù)地震儀記錄的數(shù)據(jù)和波形計(jì)算等效剪切波速。

通過采用上述技術(shù)方案，相關(guān)技術(shù)中的測試方法需要重物去固定木板，在硬地面進(jìn)行測試時，木板與地面之間不可避免的會有縫隙，在大錘敲擊木板時，木板容易產(chǎn)生位移，影響測試結(jié)果；在軟土地面測試時，木板與地面軟土耦合效果較差，容易產(chǎn)生雜波，因此，相關(guān)技術(shù)中的測試方法不適用于硬地面、軟土地面的剪切波測試，適用范圍較窄。