岩土工程师辅导资料：波速试验

　　波速测试适用于测定各类岩土体的波速，确定与波速有关的岩土参数，检验岩土加固与改良的效果。可采用跨孔法、单孔法或面波法进行。

　　(一)、试验方法

　　跨孔法波速测试的孔距在土层中宜为4m，在岩层中宜为8～15m。近地表的测点宜布置在0.4倍孔距的深度处，其余测点深度间距宜为1～2m。当孔深大于15m时，应进行钻孔倾斜度及倾斜方位的量测，量测深度间距宜为lm。

　　单孔法波速测试，试验孔应垂直，在距孔口1.0～3.Om处，放置一长度为2～3m的混凝土板或木板，上压约500kg重物，用锤沿板纵轴从两个相反方向水平敲击板端，产生水平剪切波，将检波器固定在孔内不同深度处接收剪切波。测试应自下而上进行，在一个试验深度上，应重复试验多次，保证试验质量。

　　面波法波速测试，测定不同激振频率下瑞利波的波长。可得地表以下一个波长深度范围内土的平均波速(瑞利波或剪切波)。面波法适用于地质条件简单、波速高的土层下伏波速低的土层的场地，测试深度不大。当激振频率大于20-30Hz，测试深度小于3-5m。

　　【概念】横波(S波)：传播方向垂直质点振动方向，只引起旋转，不引起缩账的波。又称剪切波。

　　纵波(P波)：传播方与质点振动方向一致，只引起缩账，不引起旋转的波。又称初至波。

　　瑞利波(R波)：是在半无限弹性介质表面一定范围出现的另一种弹性波。

　　(二)、波速试验成果分析

　　1 在波形记录上识别压缩波和第一个剪切波的初至时间。

　　2 根据压缩波和剪切波的传播时间和距离，确定压缩波与剪切波的波速。

　　3 确定地层小应变的剪切模量、弹性模量、泊松比和动刚度。

　　Vs=(G/ρ)1/2

　　Vp=[(λ+2G)/ ρ]1/2

　　VR=[(0.87+1.12μ)/(1+μ)]Vs

　　G=[E/2(1+μ)]

　　λ=μE/[(1+μ)(1-2μ)]

　　式中： Vs、Vp、VR-分别为剪切波速、压缩波速和瑞利波速;

　　G-土的剪切模量;

　　μ-土的泊松比;

　　E-土的弹性模量;

　　λ-土的阻尼比;

　　ρ-土的密度。

　　例题7、【单选题】跨孔法波速测试时，震源孔和测试孔的布置应符合下列哪项?

　　A. 不在一条直线上;

　　B.在一条直线上;

　　C.在一条曲线上;

　　D.无要求。

　　(答案：B)

　　例题8、【单选题】单孔法测剪切波波速时，用锤击侧面板的方法来激振。在识别S波的初至波形时，下列不能作为识别特征的是()。

　　A. S波先于P波到达;

　　B.S波初至波比P波到达晚;

　　C.S波的波幅较P波大;

　　D.相反方向敲击，S波的相位差180°

　　(答案：A)

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