土層等效剪切波速度

1、一、前言受的委托， 省院于 年月日對(duì)工程擬建場(chǎng)地進(jìn)行單孔波速法、地脈 動(dòng)測(cè)試。 該場(chǎng)地位于 路號(hào)，根據(jù)場(chǎng)地條件及 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50011-2001） 等有關(guān)規(guī)定，本場(chǎng)地共完成 K16#、K37#、 K69#、K75#、K82#、K96#六個(gè)孔剪切波速及 場(chǎng)地脈動(dòng)測(cè)試工作。 測(cè)試的目的是對(duì)擬建建筑場(chǎng)地土的類型及建筑場(chǎng)地類別進(jìn)行劃分， 以確定建筑抗震有利、不利和危險(xiǎn)地段。本項(xiàng)目工作技術(shù)要求：1、測(cè)定場(chǎng)地 20 米以內(nèi)的等效剪切波速；2、測(cè)定場(chǎng)地地脈動(dòng)；3、確定場(chǎng)地土類型及建筑場(chǎng)地類別。二、檢測(cè)設(shè)備、基本原理1、檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)設(shè)備采用武漢建科科技有限公司制造的WAVE2000場(chǎng)地振動(dòng)測(cè)試儀

2、， 檢測(cè)設(shè)備及現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)接見圖 1。1- 場(chǎng)地振動(dòng)測(cè)試儀2- 重物3- 木板4- 外觸發(fā)傳感器5- 三分量探頭6- 探頭信號(hào)傳輸線7- 外觸發(fā)傳感器信號(hào)線8- 鋼絲繩（或尼龍繩）圖 1 單孔波速測(cè)試示意圖2、剪切波速及地脈動(dòng)測(cè)試基本原理 單孔剪切波速法（檢層法）測(cè)試基本原理： 用木錘或適宜的鐵錘分別水平敲擊水平放置孔口的木板兩端， 地表產(chǎn)生的剪切波經(jīng)地層 傳播，由孔內(nèi)三分量檢波器的水平向檢波器接收SH波信號(hào)，然后讀取正、反兩方向的實(shí)測(cè)波形， 找出波形交叉點(diǎn)， 讀取初至波傳播時(shí)間， 進(jìn)而計(jì)算出各測(cè)點(diǎn) （ 層）剪切波速值及其它相 關(guān)參數(shù)。地脈動(dòng)測(cè)試原理：地脈動(dòng)測(cè)試時(shí)應(yīng)選擇外界環(huán)境干擾極小的深夜進(jìn)行。

3、測(cè)試時(shí)將地脈動(dòng)拾振器放置于平整 場(chǎng)地地表土上，一般按東西向 EW、南北向 SN、垂直向 VR三個(gè)方向放置。測(cè)試時(shí)由三分量拾 振器分別接收三個(gè)方向的脈動(dòng)信號(hào)， 信號(hào)再通過放大， 采集儀記錄， 即可在時(shí)域曲線上分析 信號(hào)幅值大小，從頻率域曲線上分析其頻率組成并確定場(chǎng)地卓越周期值。土層的等效剪切波速，按下列公式計(jì)算：vsc d0 tnt（di vsi ）i1式中 Vsc 土層等效剪切波速度； d0計(jì)算深度 (m) ，取覆蓋層厚度和 20m二者的較小值； t 剪切波在地面至計(jì)算深度之間摶播時(shí)間； di 計(jì)算深度范圍內(nèi)第 i 層的厚度 (m) ； Vsi 計(jì)算深度范圍內(nèi)第 i 層土的剪切波速 (m/s)

4、 ； n 計(jì)算深度范圍內(nèi)土層的分層數(shù)。 相鄰兩測(cè)點(diǎn)地層波速計(jì)算公式為：viti1 Hi 1 s2 Hi2 HiHi 1His2 HH2i2 ti 1s2 H i21式中： Vi 是第 i-1 點(diǎn)至第 i 點(diǎn)土層的剪切波速 (m/s) ； Hi 是第 i 點(diǎn)的深度 (m) ；Hi-1 是第 i-1 點(diǎn)的深度 (m) ； S是激振板中心到孔中心的距離 (m) ； ti 為第 i 點(diǎn)的剪切波到時(shí) (s) ； ti-1 為第 i-1 點(diǎn)的剪切波到時(shí) (s) 。三、檢測(cè)依據(jù) 劃分場(chǎng)地土類型及建筑場(chǎng)地類別依照中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 ( GB50011-2001 )中的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。1、土的

5、類型劃分：按土層的剪切波速度分為土的類型土層剪切波范圍 (m/s)堅(jiān)硬土或巖石Vs500中硬土500Vs250中軟土250Vs140軟弱土Vs 1402、建筑場(chǎng)地類別劃分標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)土層等效剪切波速和場(chǎng)地覆蓋層厚度按下表劃分為四類。覆蓋層厚度(m)等效剪切波速 (m/s)場(chǎng)地類別Vs5000500Vs25014050Vs140158080四、檢測(cè)成果分析 時(shí)距圖、深度波速圖、測(cè)點(diǎn)原始數(shù)據(jù)表、場(chǎng)地各土層剪切波速度值、分層結(jié)果數(shù)據(jù) 表及地脈動(dòng)幅頻曲線圖見附圖 、表 。1、各測(cè)孔 20 米深度范圍內(nèi)等效剪切波速為： K16#孔： Vse=264m/s；K37#孔： Vse=287m/s； K69#孔： Vse=270m/s；K75#孔： Vse=222m/s； K82#孔： Vse=192m/s；K96#孔： Vse=257m/s。2、該場(chǎng)地地脈動(dòng)測(cè)試結(jié)果見下表：測(cè)點(diǎn)位置東西水平方向南北水平方向垂直地面方向場(chǎng)地西測(cè)點(diǎn) IF(Hz)T(s)F(Hz)T(s)F(Hz)T(s)本場(chǎng)地卓越周期平均值為。五、結(jié)論與建議場(chǎng)地土類型：據(jù)測(cè)試結(jié)果，本場(chǎng)地等效剪切波速在192 287m/s 之間，平均值為 249m/s，為中軟場(chǎng)地土；建筑場(chǎng)地