[发明专利]场地地层剪切波速快速复测装置及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建设工程场地地层剪切波速快速复测装置及测试方法，主要适用于土木工程建设场地的原位勘测技术领域，尤其是剪切波速原位测试技术领域。

背景技术

建设工程场地地层的剪切波速测试在工程中应用广泛，剪切波速值是土工减灾防灾工程中的一个重要参数，如岩土体物理力学参数计算、地层土体软硬类别划分、覆盖层厚度判定、场地地震类别划分、场地地基卓越周期计算及场地土地震液化判定等都需用到。

目前剪切波速测试常采用常规的单孔法、跨孔法，一般在场地地层均匀，且钻孔质量及稳定性较好时较为适用。

但是，如果场地地层分布不均，部分地层有夹层、互层现象，对于此类地层要快速判别场地地层，常规方法就会凸显不足，其单次测试值往往离散性较大，如要提高测试精度，就应进行同一钻孔的重复测试或不同钻孔中的大量测试，求得测试统计值；同时，场地剪切波速测试时应遵循具体的操作规程，如场地剪切波速测试一般自孔底至孔口，由下而上进行，在每一个试验深度处，应重复测试几次，取测试平均值；另外，当采用一次成孔测试时，测试工作结束后，应选择部分测试点作重复测试，其数量不应少于测试点总数的10％，也可采用振源孔和接收孔互换方式进行检测；在现场应及时对记录波形进行鉴别判断，确定是否可用，如不合格，在现场应立即重做；另外，如发现接收仪记录波形不完整或无法判读，则须重做直至正常。

故遇到上述情况时，常规单次测试方法势必导致工作量重复，同时还面临着钻孔孔壁长时间稳定性问题，如重复测试或检验过程耗时较长，遇到钻孔塌孔缩孔现象，还需另行钻孔进行测试，造成人力、时间和经济成本的浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题提供一种场地地层剪切波速快速复测装置及测试方法，以减少测试时间和测试中存在的不确定性，提高测试精度。

本发明所采用的技术方案是：场地地层剪切波速快速复测装置，其特征在于：它包括并排连接成整体的第一振源发生器和第一检波器，分别与第一振源发生器和第一检波器对应、且并排连成整体的第二检波器和第二振源发生器，以及通过信号线分别与第一振源发生器、第一检波器、第二检波器和第二振源发生器相连的计算机。

所述第一振源发生器中点到第一检波器中点的距离与第二检波器中点到第二振源发生器中点的距离相等。

采用单孔法进行场地地层剪切波速测试的方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、在测试钻孔一侧的地面上放置并排连成整体的第一振源发生器和第一检波器，同时在测试钻孔孔内放置分别与第一振源发生器和第一检波器对应、且并排连成整体的第二检波器和第二振源发生器；

S2、打开第一振源发生器和第二检波器，同时关闭第一检波器和第二振源发生器，通过第一振源发生器激振，第二检波器接收，进行一次测试，记录波形和波速；

S3、打开第一检波器和第二振源发生器，同时关闭第一振源发生器和第二检波器，通过第二振源发生器激振，第一检波器接收，进行一次测试，记录波形和波速，完成同一测试点的两次测试；

S4、分别利用公式和计算出该测试点的两次剪切波速测试值V_s1i和V_s2i，式中，h_i为测试深度，Δx为第一振源发生器中点到第一检波器中点的距离，以及第二检波器中点到第二振源发生器中点的距离，x为第一振源发生器中点到测试钻孔孔口中心的距离，t_1i表示完成步骤S2所述测试所用时间，t_2i表示完成步骤S3所述测试所用时间；

S5、根据同一测点的两次或多次测试值，结合地层分布实际情况，确定是否剔除异常值或进行复测，对合理测试值取其平均值作为统计值，得到该测试点的剪切波速。

采用跨孔法进行场地地层剪切波速测试的方法，其特征在于包括以下步骤：

S11、将并排连成整体的第一振源发生器和第一检波器，以及分别与第一振源发生器和第一检波器对应、且并排连成整体的第二检波器和第二振源发生器分别放入两个测试钻孔内，并保证第一振源发生器和第二振源发生器位于同一标高，第一检波器和第二检波器位于同一标高；

S12、打开第一振源发生器和第二检波器，同时关闭第一检波器和第二振源发生器，通过第一振源发生器激振，第二检波器接收，进行一次测试，记录波形和波速；