西安地区地层剪切波速与深度关系研究

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1、分类号:P64210710-2015226032专业硕士学位论文西安地区地层剪切波速与深度关系研究段测导师姓名职称邓亚虹教授专业学位类别申请学位级别硕士工程硕士地质工程及领域名称论文提交日期2018年4月18日论文答辩日期2018年6月3日学位授予单位长安大学StudyontheRelationshipbetweenShearWaveVelocityandDepthofStratuminXi'anAreaAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:DuanCeSupervisor:

2、Prof.DengYahongChang'anUniversity,Xi'an,China论文独创性声明∷本人声明:本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。y日论攵作者签名∴TAR烬l仂l徉J月论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制(公开阅览、

3、借∷阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,署名单位仍然为长安大学。(保密的论文在解密后应遵守此规定)∷论文作者签名:γl孑年‘月ˇ日取沮l钿l孑年‘月y日摘要剪切波速既能反映岩土的动力特性，又能反映岩土的刚度特征，其在岩土工程勘察和岩土抗震领域中具有广泛的应用。在实际工程中，土层的剪切波速通常需由现场实测结果来确定，但对剪切波速进行实测时，由于原位测试方法和场地条件等的限制，往往得不到理想的剪切波速资料。很多研究证明，剪切波速与深度之间具有很强的相关性，并且剪切波速的分布规律带有

4、明显的地域特征。因此，利用已有的剪切波速资料，结合当地的地质条件，统计剪切波速随深度的分布特征及变化规律，将会为当地场地的岩土勘察和岩土抗震设计工作提供重要的参考依据。本文利用西安地震小区划和西安地铁三号线地震安评工作中共108个深孔（90米）和402个浅孔（30米）的原位剪切波速测试数据，基于直接法分别按工程地质分区和岩土类型统计剪切波速与深度的关系。此外，基于30米深度内的剪切波速资料，利用间接法进行统计分析，并与对应的直接法结果进行了对比。通过统计分析，得到了如下结论：1、根据西安地震小区划的工程地质分区情况，利用直接法对

5、具有相似土体结构的各地质亚区进行剪切波速与深度的统计分析，并分为30米和90米统计区间，建立了不同工程地质分区剪切波速与深度的经验关系式。其中30米深度范围内，剪切波速随深度的变化趋势满足幂函数、复杂幂函数或二次函数关系；90米深度范围内，剪切波速随深度的变化趋势满足四次、五次多项式或分段函数关系。2、对于西安地区常见的岩土类型，利用直接法对三大工程地质分区中的不同土类进行分类统计，并分为30米和90米统计区间，得到相应的最优回归模型、回归参数及其适用的深度范围，建立了不同土类剪切波速与深度的经验关系式。其中30米深度范围内，剪

6、切波速随深度的变化趋势满足线性函数、幂函数、复杂幂函数或二次函数关系；90米深度范围内，剪切波速随深度的变化趋势满足三次、四次、五次多项式或分段函数关系。3、通过间接法统计结果发现，走时与深度具有很强的相关性，可用幂函数和对数函数模型描述其关系，且幂函数拟合精度高于对数函数模型，相对应的深度-剪切波速关系，则是幂函数模型优于线性函数模型。通过间接法与直接法结果的对比分析，发现无论幂函数还是线性函数，两方法的结果之间存在一定差距，且线性模型大于幂函数模型。对于幂函数模型，在浅地表，两方法结果基本重合；到10~15m后，直接法结果大

7、i于间接法。对于线性函数，在浅地表，直接法结果大于间接法；到10~15m后，间接法结果大于直接法结果。关键词：剪切波速；深度；经验关系式；直接法；间接法；iiAbstractShearwavevelocity,whichhasawideapplicationsingeotechnicalinvestigationandearthquakeengineering,cannotonlyreflectthedynamiccharacteristic,butalsoreflecttherigiditycharacteristicofro

8、ckandsoil.Inpracticalprojects,theshearwavevelocityofthesoillayerisusuallymeasuredbyin-situtest.However,duringthemeasurementofshearw