[发明专利]一种单孔剪切波测试方法

说明书

本申请涉及一种单孔剪切波测试方法，涉及剪切波速原位测试技术领域。剪切波测试方法包括以下步骤：步骤一，在井孔的两侧分别对称开挖两个凹坑；步骤二，将两块木板分别固定于两个凹坑内；步骤三，将三分量检波器与地震仪电连接，把大锤的锤击开关与地震仪电连接；步骤四，将三分量检波器放入井孔内；步骤五，用大锤敲击其中一块木板中部，产生横向振源，三分量检波器接收波信号并传输至地震仪，记录数据和波形，再敲击另一块木板中部，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，计算等效剪切波速。本申请具有提高适用范围和测试精度的效果。

技术领域

本申请涉及剪切波速原位测试技术领域，尤其是涉及一种单孔剪切波测试方法。

背景技术

剪切波是传播方向与介质质点的振动方向垂直的波，又称横波，S波。一般采用单孔法、跨孔法或面波法进行测试，适用于测定各类岩土体的压缩波、剪切波或瑞利波的波速。一般利用铁球水平撞击木板，使板与地面之间发生运动，产生丰富的剪切波，从而在钻孔内不同高度处分别接收通过土层向下传播的剪切波。因为这种竖向传播的路径接近于天然地层由基岩竖直向上传播的情况，因此对地层反应分析较为有用。波速试验作用如下:1)划分场地类型；2)计算场地基本周期；3)提供地震反应分析所需的地基土动力参数；4)判别地基土液化可能性；5)评价地基处理效果。

相关技术中一般采用单孔法进行测试，测试的原理和步骤如下：准备一块弹性好的木板，木板长约2米，宽约0.4-0.5米，厚约0.1米，把木板水平放在平整的地面上，木板上面压上重物，重物可以是汽车或者其他现场可以使用的设备，使木板与地面紧密接触，然后敲击木板两侧，这样木板就给地面一个水平冲击力，激起土层的剪切振动，在木板被敲击的同时，波速测试仪记录初始时间，剪切波穿过地层介质，到达井孔内的三分量探头，探头中的检波器经过机电转换，把振动信号转换成电信号，通过电缆传送到波速测试仪，记录并显示地震波形，计算剪切波速。

针对上述中的相关技术，一般测试时要求地面硬度适中，重物对木板的压力需要均匀分配，而且木板在锤击时不能有明显的位移，发明人认为上述测试方法的适用范围较窄。

发明内容

为了提高剪切波测试方法的适用范围，本申请提供一种单孔剪切波测试方法。

本申请提供的一种单孔剪切波测试方法采用如下的技术方案：

一种单孔剪切波测试方法，包括以下步骤：

步骤一，在井孔的两侧分别对称开挖两个凹坑，凹坑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，将两块木板分别固定于两个凹坑内，木板长度边所在的一侧面与凹坑的竖直面紧密贴合，两块木板以井孔轴线为对称轴呈轴对称设置，两块木板长度方向的轴线相互平行，木板长度方向的轴线垂直于井孔的轴线；

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

步骤四，将三分量检波器放入井孔内，三分量检波器与井孔内侧壁贴合；

步骤五，用大锤敲击其中一块木板远离井孔一面的中部，产生横向振源，三分量检波器接收波信号并传输至地震仪，记录数据和波形，再敲击另一块木板远离井孔一面的中部，产生横向振源，三分量检波器接收波信号并传输至地震仪，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，根据地震仪记录的数据和波形计算等效剪切波速。

通过采用上述技术方案，相关技术中的测试方法需要重物去固定木板，在硬地面进行测试时，木板与地面之间不可避免的会有缝隙，在大锤敲击木板时，木板容易产生位移，影响测试结果；在软土地面测试时，木板与地面软土耦合效果较差，容易产生杂波，因此，相关技术中的测试方法不适用于硬地面、软土地面的剪切波测试，适用范围较窄。