用钻孔波速测试来确定长春地区基岩风化程度

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1、用钻孔波速测试来确定长春地区基岩风化程度摘要：近几年，随着我国各项建设事业步伐的加快，岩土工程勘察受到越来越广泛的重视和应用，作为岩土原位测试技术之一的波速测试技术也得以应用和发展，目前已广泛应用于工业与民用建筑、水利水电工程、路桥工程、油气、码头等众多岩土工程地质勘察领域，并取得了良好的应用效果。本文首先对岩体波速测试技术进行了概述，然后对波速测试技术的相关性因素进行了分析，最后结合实例探讨了钻孔波速测试确定基岩的风化程度的应用。关键词：钻孔波速测试；基岩；风化；剪切波；钻探Abstract：in

2、recentyears,alongwithourcountryspeedupthepaceoftheconstruction,geotechnicalengineeringismoreandmoreextensiveattentionandapplicationofwavevelocitytestingtechnologyasoneofgeotechnicalinsitutestingtechnologyandapplicationanddevelopment,nowhasbeenwidelyuse

3、dinindustrialandcivilconstruction,waterconservancyandhydropowerengineering,bridgeengineering,oilandgas,wharf,andmanyothergeotechnicalengineeringgeologicalareas,andachievedgoodapplicationeffect・Thisarticlefirstwavevelocitytestingtechnologyforrockmasswer

4、esummarized,thenthecorrelationfactorsofwavevelocitytestingtechnologyisanalyzed,finally,basedontheinstanceofapplicationofboreholewavevelocitytesttodeterminethebedrockweatheringdegree.Keywords：boreholewavevelocitytest；Thebedrock；Weathering；Shearwave.Dril

5、ling中图分类号：P634.2文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)一、岩体波速测试技术概述波速测试技术是弹性波测试方法中的一种，其理论基础建立在固体介质中弹性波的传播理论，即：介质的波速特征特别是剪切波速反映了介质的密实程度，因而，其大小可作为场地类型划分的主要指标，根据纵波波速特征，可以判别基岩的岩性风化程度。(一)岩体中声波的形成岩体可近似看作一种弹性介质，将受到一个瞬时力的作用后将发生运动和形变，这种形变将以弹性波的形式在介质内传播。声波在传播过程中遇到岩石中不同介质的分界

6、面时，在界面上将产生波的反射、透射和折射现象。其中，透射和反射都遵循Snell定律，即当入射角大于一定值时，透射波将延界面滑行形成滑行波。当滑行波沿着界面传播时，会引起界面上各质点的振动。（二）岩体中声波测试的物理基础由于外力具有微弱性和瞬时性，在岩体声波测试中，岩石即表现为弹性介质，声波在其中的传播是符合弹性波传播规律的。因此，利用弹性波的波速特征和波形特征来揭示岩体内部结构和应力状态是可能的。声波的走时、频谱、振幅和岩石的结构及应力状态之间存在一定的对应关系。一般来说，岩石的破碎程度增加、结构松

7、散、应力降低，声波即会表现为波速降低、振幅减小、频谱的主频向低端移动等规律。（三）波速测试原理波速测试即是以内部触发的方式向介质（岩石、岩体、混凝土构筑物）发射声波，在一定的空间距离上接受介质物理特性调制的声波，通过观测和分析声波在不同介质中的传播速度、振幅、频率等声学参数，解决一系列工程中的有关问题。图2波速测试波形A-纵波初至时间点；B-为横波初至时间点（四）钻孔波速测试的目的场地土层（及岩层）的波速测试，对于了解工程场地的岩土动力特性起着重要作用，从某种意义说搞清了场地介质波速特征，就大体搞清

8、了场地岩土介质的主要动力特性。同时,波速测试数据经过对比分析可划分基岩的风化程度、评价岩体完整性，综合评价桥址区不同岩石的工程地质特征。弹性波和面波的传播介质之间存在着密切关系，通过岩土层的波速测试可以解决工程地质、工程抗震等领域中的诸多问题。岩土工程波速原位测试方法主要有钻孔法（包括单孔法和跨孔法）和瑞利面波法。本文着重介绍单孔法。单孔法通常是指在地面或在信号接收孔中激振时，检波器在一个垂直钻孔中自上而下（或自下面上）逐层检测地层的P波和S波，计算每一层的P波和S波