剪切波速测量在某场地工程中应用

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1、剪切波速测量在某场地工程中应用　　摘要：介绍了场地钻孔剪切波的测试原理、计算方法及场地类型的划分的方法，并对其进行归纳、总结。通过具体工程实例对现场数据进行采集和分析整理，得到了4个钻孔相应土层的层波速和4个钻孔覆盖层的等效剪切波速值，结合《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001）对该建筑场地的各土层进行了划分。根据现场勘探资料所揭露的实际土层资料和相应的土层划分结果进行对比研究，得出该方法划分结果和现场钻探结果基本一致，从而进一步说明剪切波在建筑场地划分中应用是可靠的。关键词：剪切波；测

2、试原理；场地类型；等效剪切波速值Abstract:Thispaperintroducesthemethodofpartitiontestingprinciple,siteboreholeshearwavecalculationmethodandsitetype,andcarriesontheinduction,summary.Accordingtothefieldsurveydatarevealstheactualsoildataandthecorrespondingsoilclassifica

3、tionresultswerecompared,themethodofdividingresultsandfielddrillingresultsarebasicallyconsistent,whichillustratestheapplicationofshearwaveinthe7constructionsiteisdividedintoreliable.Keywords:shearwave;testingprinciple;sitetype;equivalentshearwaveveloc

4、ity中图分类号：[P258]文献标识码：A文章编号：引言地层剪切波速测量是计算土层动弹模量、划分岩层界面、划分岩土类型、地震小区域划分、层状土地震反应谱及地基稳定性分析机械基础设计、建筑物相互作用分析、软弱地基改良效果评定、砂土液化评价等方面的一个很重要的参数[1]。自20世纪80年代以来广泛用于重大工程、高层建筑等一级建筑及有特殊要求的二级建筑之中。随着国家经济建设的迅速发展，城市建设的重要建筑工程勘察中，除进行常规室内外测试工作外，还需进行现场剪切波波速测试工作。目前所采用的测试方法主要钻

5、孔有检层法、跨孔法和瑞雷波法等，其中以钻孔检层法中的单孔检层法较为直接、成熟，且对于薄层和具有负波速梯度的复杂地层的测试效果较好[2-4]。本文拟结合剪切波速测量在宿迁某建筑场地地基勘察中的应用，分析剪切波在建筑场地类型及地震小区域划分中的应用前景。1剪切波速测试原理及计算方法1.1剪切波速测试原理7测试方法多采用击板法，它是将长2~3m，宽0.3m，厚0.05m左右的激振板放在离孔口约1~3m处的地面上，木板与地面接触良好，木板上需压一定量的重物。用木锤或铁锤水平敲击木板两端，木板与地面产生剪

6、切力，使地层产生剪切波（图1）。测试时，将检波器放至孔底后，自底部向上依地层界面测试。地面上用铁锤水平敲击木板两端，敲击所产生的剪切波经地层传播到达测试点，孔中水平检波器接收横波信号，经电缆送入地震仪进行放大、储存和记录。测试点的间隔根据地层界面情况平均1.0m一个测试点，界面处的测试点需重复测试。这种测试方法的好处一是测试时带有深度记号的电缆(或细钢丝绳)不弯曲，保证测试深度的准确性，二是便于追踪剪切波的初至，保证相位不错。正反敲击木板两端时，所产生的剪切波波形相位相差180°，这一特征十分有

7、利于剪切波的分辨，意味着我们能够在不同界面点准确测定剪切波的到达时间，可靠求出各层的波速值。1-场地振动测试仪；2-重物；3-木板；4-外触发传感器；5-三分量探头；6-探头信号传输线；7-外触发传感器信号线；8-钢丝绳（或尼龙绳）图1单孔波速测试示意图1.2等效剪切波速的计算根据《建筑抗震设计规范》[5]（GB50011－2001）4.15条公式，土层的等效剪切波速，按下列公式计算：7式中：Vsc为土层等效剪切波速度；d0为计算深度(m)，取覆盖层厚度和20m二者的较小值；t为剪切波在地面至计

8、算深度之间抟播时间；di为计算深度范围内第i层的厚度(m)；Vsi为计算深度范围内第i层土的剪切波速(m/s)；n为计算深度范围内土层的分层数。2工程应用与分析讨论2.1工程地质概况拟建工程场地位于宿迁市境内，该地区位于郯庐断裂带上（靠近东缘），郯庐断裂为全新活动断裂又是发震断裂，走向NNE，据有关资料反应，历史上郯庐断裂带内曾发生多次大震。因此，区域的防震减灾任务较为艰巨。拟建场地建筑物为框架-剪力墙结构，拟采用天然基础，建筑重要性等级为二级，场地复杂程度等级为二级，地基复杂程度等级为二级，建