瑞雷波法地基檢測(cè)原理與工程實(shí)例

1、瑞雷波法地基(dj)檢測(cè)原理(yunl)與工程實(shí)例PRESENTED BY RAINZHANG共十九頁(yè)CONTENTS01020304地震波成分(chng fn)瑞雷波勘測(cè)(knc)原理工程實(shí)例小 結(jié)瑞雷波法地基檢測(cè)共十九頁(yè)1地震波成分(chng fn)分析共十九頁(yè) 體 波 Body WaveP波（Primary ）S波（Secondary） 面波 surface wave瑞雷波（Rayleigh/Ground Roll）拉夫(l f)面波(Love)縱波：振動(dòng)方向與傳播方向一致或平行的一種波；橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直；體波：在沒(méi)有邊界的均勻無(wú)限介質(zhì)中，只能有P波和S波存在，它們

2、可以在三維空間中向任何方向傳播 它們?cè)诘厍蚪橘|(zhì)內(nèi)獨(dú)立傳播，遇到界面時(shí)會(huì)發(fā)生反射和透射面波：當(dāng)介質(zhì)中存在分界面時(shí)，在一定的條件下體波（P波或S波，或二者兼有）會(huì)形成相長(zhǎng)干涉并疊加衍生出一類(lèi)頻率較低、高幅度的次生波。這類(lèi)地震波與界面有關(guān)，且主要沿著介質(zhì)的分界面?zhèn)鞑?，其能量隨著與界面距離的增加迅速衰減，因而被稱(chēng)為(chn wi)面波。在巖土工程中，分界面常指巖土介質(zhì)各層之間的界面，地表面是一層較為特殊的分界面，其上的介質(zhì)為空氣（密度很小的流體），有時(shí)又把它稱(chēng)為自由表面，把自由表面上形成的面波稱(chēng)作表面波地震波共十九頁(yè)從各類(lèi)波在介質(zhì)中傳播(chunb)的速度來(lái)看，在離震源較遠(yuǎn)的觀測(cè)點(diǎn)處應(yīng)該接收到一地震波

3、列，其到達(dá)的先后次序是P波，S波，拉夫面波和瑞雷面波地震波共十九頁(yè)2瑞雷波勘探(kntn)原理共十九頁(yè)面波頻譜分析方法（SASW）分析面波的頻散曲線建立近地表的面波速度剖面(pumin)（面波相速度的測(cè)量）瑞雷波頻散特性:瑞雷波在非均勻介質(zhì)中的相速度VR 隨頻率變化而變化R=VR/ f求取相速度深度(shnd)曲線VR 共十九頁(yè)震 源有一定能量、有效波能量強(qiáng)、頻帶較寬、同點(diǎn)擊(din j)發(fā)重復(fù)性好類(lèi)型：炸藥震源、非炸藥震源炸藥震源：頻譜寬、能量強(qiáng)、高頻成分豐富錘擊震源：錘擊置于地面的鋼板， 18磅或24磅地表結(jié)構(gòu)：潮濕密實(shí)地面效果好，干燥松軟地面較差。優(yōu)點(diǎn)：可多次激發(fā)，重復(fù)性好（鋼板與地面的

4、耦合好）缺點(diǎn)：頻譜低于炸藥震源，能量有限，不適合深層H50m，錘擊、小炸藥量 高頻震源槍?zhuān)河谜鹪磸椛淙霚\孔(充水或潮濕的孔)，爆炸激發(fā)地震波。優(yōu)點(diǎn)：定向發(fā)射，利于能量向下傳播；高頻成分豐富，利于高分辯率勘探。 電火花和空氣槍震源：多用于水上勘探共十九頁(yè)穩(wěn)態(tài)激振法優(yōu)點(diǎn)：可以降至23Hz的較低頻率，從而達(dá)到較大的勘探深度并且可以從各頻點(diǎn)資料(zlio)的過(guò)程中，總結(jié)出一套地層地質(zhì)解釋的經(jīng)驗(yàn)；缺點(diǎn)：儀器大，施工慢，效率低 兩道信號(hào)的互相關(guān)來(lái)求取時(shí)間差并計(jì)算平均速度勘探深度越大，掃描頻率(pnl)越低；精度要求越高，頻點(diǎn)間隔越密。共十九頁(yè)穩(wěn)態(tài)激振法優(yōu)點(diǎn)：可以降至23Hz的較低頻率，從而達(dá)到較大的勘探深

5、度并且可以從各頻點(diǎn)資料的過(guò)程中，總結(jié)(zngji)出一套地層地質(zhì)解釋的經(jīng)驗(yàn)；缺點(diǎn)：儀器大，施工慢，效率低 兩道信號(hào)的互相(h xing)關(guān)來(lái)求取時(shí)間差并計(jì)算平均速度勘探深度越大，掃描頻率越低；精度要求越高，頻點(diǎn)間隔越密。共十九頁(yè)瞬態(tài)激振法有足夠(zgu)的相位差：隨著勘探(kntn)深度的增大，R增大， f 越低，x的距離也相應(yīng)的增大一次擊發(fā)出各種頻率成分，同時(shí)檢波器也接收到富含各種頻率成分的信號(hào)剩下的工作，即穩(wěn)態(tài)法中靠?jī)x器硬件逐個(gè)頻點(diǎn)的變更及相應(yīng)的運(yùn)算工作，在瞬態(tài)法中，主要靠軟件來(lái)完成。 優(yōu)點(diǎn)：儀器輕便，施工快速目前主要問(wèn)題是如何激發(fā)出頻率較低的信號(hào)傅里葉變換及一系列的譜分析，求取相位差得到

6、平均速度值 , 保證共十九頁(yè)3工程(gngchng)實(shí)例共十九頁(yè)有效(yuxio)檢測(cè)深度和工作頻段在進(jìn)行瑞雷波檢測(cè)前，首先(shuxin)根據(jù)工程需要的檢測(cè)深度確定瑞雷波的工作頻率范圍，進(jìn)而選定震源激發(fā)裝置：瑞雷波在地表的振幅 : 在深度處瑞雷波的振幅滿足關(guān)系時(shí)所對(duì)應(yīng)的深度為瑞雷波的穿透深度，檢測(cè)深度共十九頁(yè)有效檢測(cè)(jin c)深度和工作頻段根據(jù)瑞雷波衰減曲線(qxin)計(jì)算所得穿透深度與波長(zhǎng) R的關(guān)系上限：檢測(cè)深度15m時(shí)，對(duì)粘土檢測(cè)要求所激發(fā)的瑞雷波中所含最長(zhǎng)波成分應(yīng)達(dá)到 R 19m。場(chǎng)地15m深度以上的工程巖土體的平均相速度按R250m/s 考慮，工作頻段低頻 f =13Hz （RR

7、）下限：H=1m，工作頻段高頻 f =197Hz土體共十九頁(yè)煤厚測(cè)試(csh)焦作馮營(yíng)礦井下測(cè)試殘余煤厚的實(shí)測(cè)資料。資料中煤厚2.82m，經(jīng)驗(yàn)證，該處煤厚1.81m，下面有1m厚的含碳量較高的碳質(zhì)泥巖，兩層密度相近，探測(cè)結(jié)果(ji gu)作一層處理了。9.8m和28.38m分別對(duì)應(yīng)兩層灰?guī)r界面。 共十九頁(yè)4小 結(jié)共十九頁(yè)地震波成分(chng fn)分析工程(gngchng)實(shí)例TEXT HERE瑞雷波勘探原理1234震源頻段選擇反演分析SASW震源選擇穩(wěn)態(tài)激震、瞬態(tài)激震頂部“開(kāi)始”面板中可以對(duì)字體、字號(hào)、顏色、行距等進(jìn)行修改。小 結(jié)P波、S波、Ground Roll、Love波、 共十九頁(yè)THANK YOUFOR WATCHINGPRESENTED BY RAINZHANG共十九頁(yè)內(nèi)容摘要瑞雷波法地基檢測(cè)?？v波：振動(dòng)方向與傳播方向一致或平行的一種波。瑞雷波頻散特性:瑞雷波在非均勻(jnyn)介質(zhì)中的相速度VR 隨頻率變化而變化。類(lèi)型：炸藥震源、非炸藥震源。炸藥震源：頻譜寬、能量強(qiáng)、高頻成分豐富。錘擊震源：錘擊置于地面的鋼板， 18磅或24磅。地表結(jié)構(gòu)：潮濕密實(shí)地面效果好，干燥松軟地面較差。優(yōu)點(diǎn)：可多次激發(fā)，重復(fù)性好（鋼板與地面的耦合好）。缺點(diǎn)：頻譜低