波速檢測技術的巖土工程論文范文

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1應用實例

(1)判別地層類型、場地類型和卓越周期。以某電排站的改建為例進行介紹，該電排站位于鄱陽湖附近，對場地的地層進行勘察得知，最上面的為素填土、粉砂、粉土，再往下是淤泥質(zhì)粉質(zhì)的黏土、粉質(zhì)的黏土，最下面是強風化云母片巖石。為了建成抗震級數(shù)較大的電排站，采用波速測試的方法，首先判斷場地的地層類型、場地的類型等。采用單孔檢層法，根據(jù)建筑抗震的設計規(guī)范，對場地的類型進行判斷。首先鉆兩個孔，測得它們的S波波速分別為206米/秒、203米/秒，相對應的覆蓋層厚度為28米和30米，根據(jù)這些數(shù)據(jù)判斷出此電排站場地的地層類型為中軟土，場地類別是Ⅱ，根據(jù)計算公式確定場地的卓越周期分別是0.3883秒和0.3941秒。而對兩個孔進行實地測量，采用地脈動法所得結果分別為0.3867秒和0.3927秒，實際測量結果與由公式計算的結果相比較，結果相差不多，數(shù)據(jù)比較吻合。由此可知，根據(jù)這種方法來確定的地層類型，場地類型和卓越周期是準確有效的。

(2)采用波速法計算巖土的工程動力參數(shù)。根據(jù)實地測量的S波和P波的彈性波速，利用相應的公式即可計算巖土的工程動力參數(shù)。其中μ表示泊松比，VP壓縮波速度，VS表示剪切波速度，單位均為米/秒。上述電排站的工程，要對其抗震的穩(wěn)定性進行驗算，利用波速法測定各地層的彈性參數(shù)。根據(jù)單孔檢層法測量的數(shù)據(jù)如下:全風化云母片的測試深度為3.5米，剪切波的平均速度為337米/秒，壓縮波的平均速度為686米/秒;強風化云母片的測試深度為12米，剪切波的平均速度為646米/秒，壓縮波的平均速度為1279米/秒;中風化云母片的測試深度為20米，剪切波的平均速度為1330米/秒，壓縮波的平均速度為2500米/秒;微風化云母片的測試深度為25米，剪切波的平均速度為1868米/秒，壓縮波的平均速度為3320米/秒;未風化云母片的測試深度為30米，剪切波的平均速度為2442米/秒，壓縮波的平均速度為4130米/秒。由以上數(shù)據(jù)即可計算出巖土的彈性動力參數(shù)。

(3)巖土承載力基本值的估算。在這個項目中計算巖土承載力基本值的使用的是剪切波速法。通過大量的實踐經(jīng)驗得出巖土的承載力基本值與剪切波速值存在一定的比例關系。淤泥巖土層的剪切波速值為60～80米/秒，對應的承載力基本值在3～4t/m2;巖土為淤泥質(zhì)軟弱土的剪切波速值為100～130米/秒，它對應的承載力基本值為7～9t/m2;軟塑粉質(zhì)粘土、粉土和松散砂組成的巖石的剪切波速值為140～180，其對應的承載力基本值在9～12范圍內(nèi);軟塑粉質(zhì)粘土和稍密中細沙的巖土中的剪切波速值為200～220，巖土對應的承載力在14～16之間;硬塑粉質(zhì)粘土和中密中粗砂組成的巖土中的剪切波速值為250～280，承載力基本值為18～21;硬塑粉質(zhì)粘土、密實中粗紗、礫砂軟質(zhì)巖全風化層構成的巖土中的剪切波速值為300～360，對應的承載力基本值為24～28;由密實中粗礫砂、礫砂、全風化巖硬質(zhì)巖全風化層的巖土層中的剪切波速值為400～450，對應的承載力基本值為24～28;最后，強風化巖的剪切波速值大于500，其對應的剪切波速值大于40。

(4)砂性土的地震液化式判別。砂性土的地震液化式的判別是根據(jù)地震的基本烈度Ⅶ判定，對場地在15米的深度范圍之內(nèi)的砂性土巖層進行判別。其中判別的過程是根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021—2001)號規(guī)范來確定。并通過標準中規(guī)定的公式計算臨界剪切波速值，當場地砂性土層的剪切波速的實測值大于由公式計算所得的剪切波速的臨界值時，就判定砂性土層不液化。通過對這個項目的場地進行實地的考察和分析，通過上文的判別方式對項目的砂性土層進行判別。得出孔深在5.0～8.7范圍內(nèi)的巖性土層為粉砂，剪切波速值的實測值為170～176，臨界值在115～143范圍內(nèi)，所以液化式的判別結果為部分液化，其余孔深判定為不液化。所以通過判定，在場地的15米深度的范圍內(nèi)，粉砂層的剪切波速值的實測值小于臨界值，所以為部分液化土層;粉土層的剪切波速值的實測值均大于臨界值，所以判定為不液化土層。

2總結

通過以上實例可以看出波速檢測法，尤其是單孔檢層法操作簡單，工作效率高，在巖土勘探方面得到了廣泛的應用，在測試的過程中注意測試儀器和震源方式的選擇，從而保證測量結果的準確性。

作者：謝為江單位：江西省水利科學研究院