[发明专利]一种单孔剪切波测试方法

权利要求书

1.一种单孔剪切波测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，在井孔(1)的两侧分别对称开挖两个凹坑(2)，凹坑(2)相向的一面为竖直面；

步骤二，准备两块形状、大小、材质相同的长方体状的实心木板(3)，将两块木板(3)分别固定于两个凹坑(2)内，木板(3)长度边所在的一侧面与凹坑(2)的竖直面紧密贴合，两块木板(3)以井孔(1)轴线为对称轴呈轴对称设置，两块木板(3)长度方向的轴线相互平行，木板(3)长度方向的轴线垂直于井孔(1)的轴线；

步骤三，将三分量检波器(6)与地震仪(7)电连接，把锤击开关固定在大锤上，将锤击开关与地震仪(7)触发线电连接；

步骤四，将三分量检波器(6)放入井孔(1)内，三分量检波器(6)与井孔(1)内侧壁贴合；

步骤五，用大锤敲击其中一块木板(3)远离井孔(1)一面的中部，产生横向振源，三分量检波器(6)接收波信号并传输至地震仪(7)，记录数据和波形，再敲击另一块木板(3)远离井孔(1)一面的中部，产生横向振源，三分量检波器(6)接收波信号并传输至地震仪(7)，记录数据和波形，完成同一测试点的两次测试；

步骤六，将三分量检波器(6)移动至第二测试点，重复步骤五进行测试，直至所有测试点均测试完毕，根据地震仪(7)记录的数据和波形计算等效剪切波速。

2.根据权利要求1所述的一种单孔剪切波测试方法，其特征在于：所述凹坑(2)包括定位坑(21)和敲击坑(22)，所述定位坑(21)用于定位木板(3)，所述敲击坑(22)位于木板(3)远离井孔(1)的一侧，所述定位坑(21)与敲击坑(22)之间设置有挡土层(4)，所述挡土层(4)开设有连通定位坑(21)与敲击坑(22)的通孔(5)，所述通孔(5)位于木板(3)的中部。

3.根据权利要求1所述的一种单孔剪切波测试方法，其特征在于：所述木板(3)的顶面等于或低于地面。

4.根据权利要求1所述的一种单孔剪切波测试方法，其特征在于：所述木板(3)的四周用土夯实。

5.根据权利要求1所述的一种单孔剪切波测试方法，其特征在于：所述木板(3)的宽度为10-15cm，厚度为10-15cm，长度为50-100cm。

6.根据权利要求1所述的一种单孔剪切波测试方法，其特征在于：所述木板(3)为杉木材质，且沿杉木的轴向取样。

7.根据权利要求1所述的一种单孔剪切波测试方法，其特征在于：所述大锤的重量为18-24磅。

8.根据权利要求1所述的一种单孔剪切波测试方法，其特征在于：所述等效剪切波速的计算过程如下：先读出各测点剪切波初至时间t_L，再计算剪切波从振源到达测点经斜距校正后的时间T，再计算出各段剪切波波速V_S，最后计算出等效剪切波速V_se；

T的计算公式如下：

式中，t_L是剪切波从振源到达测点的实测时间；

H是测点的深度；

H₀是振源与井孔(1)孔口的高差，当振源低于井孔(1)孔口时，H₀为负值；

L是从木板(3)中心到井孔(1)的水平距离；

V_S的计算公式如下：

V_S＝△s/△t；

式中，△t是初至波到达相邻两测试点的垂直时差；

△s是相邻两测试点间的距离；

V_se的计算公式如下：

V_se＝d₀/t；

式中，d₀是计算深度，取覆盖层厚度和20m两者的较小值；

t是剪切波在地面至计算深度之间的传播时间；

d_i是计算深度范围内第i土层的厚度；

V_si是计算深度范围内第i土层的剪切波速；

n是计算深度范围内土层的分层数。