[发明专利]一种用于测试平硐内岩体地震横波的剪切板

说明书

本发明公开了一种用于测试平硐内岩体地震横波的剪切板，包括剪切板体、橡胶块、条形沙袋、正向激发板和反向激发板，剪切板体为长方体形，剪切板体上表面中心开有长方形的凹槽，凹槽相对的两个内侧壁上一侧安装有正向激发板，另一侧安装有反向激发板，在安装正向激发板和反向激发板所对应的剪切板体外侧两端面分别固定有橡胶块，在剪切板体下表面固定有多个条形沙袋，剪切板体上表面开有多个支撑槽。通过内侧激振方式，弥补工作空间狭窄问题，提高剪切板与硐壁岩体接触面积，通过高弹性的条形沙袋提高了剪切板与凹凸不平的硐壁岩土耦合面积且保证了剪切板与平硐硐壁岩体连续面状耦合状态，提高平硐内地震横波激发能量。

技术领域

本发明涉及水利水电工程地球物理原位测试技术领域，具体涉及一种用于测试平硐内岩体地震横波的剪切板。

背景技术

在水利水电工程地质勘察过程中，勘探平硐属于常规勘察手段，其普遍用于坝址、地下厂房等重点水工建筑物区域岩体质量评价。岩体地震横波波速是评价岩体质量的重要参数之一，基于岩体地震横波和纵波波速可计算岩体泊松比、并且基于泊松比又可以计算岩体剪切模量、动弹性模量等参数，因此平硐内进行地震横波测试对平硐内岩体质量评价具有非常重要的作用。

侧向锤击剪切板激发并拾取相位相反地震横波是目前常用测试方式，现有技术剪切板主要构成为剪切板主体的长条形木板及其下方钉耙或钢槽，虽然钉耙或钢槽可与平硐岩体形成耦合，但钉耙或者钢槽并不连续，导致只能形成点状或者线状耦合，并不能形成连续面状耦合，同时一般勘探平硐的直径为2.0m左右，空间狭窄，不利于剪切波两端侧向锤击。

地震横波测试精度对泊松比、剪切模量及动弹性模量的影响较大，理论和实践证明，如何提高剪切板与硐壁岩体耦合面积、同时最大程度的压制纵波是本领域提高解译精度的关键技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供了一种操作简单，成本低廉的用于测试平硐内岩体地震横波的剪切板，通过内侧激振方式，弥补工作空间狭窄问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于测试平硐内岩体地震横波的剪切板，包括剪切板体、橡胶块、条形沙袋、正向激发板和反向激发板，剪切板体为长方体形，剪切板体上表面中心开有长方形的凹槽，凹槽相对的两个内侧壁上一侧安装有正向激发板，另一侧安装有反向激发板，在安装正向激发板和反向激发板所对应的剪切板体外侧两端面分别固定有橡胶块，在剪切板体下表面固定有多个条形沙袋，剪切板体上表面开有多个支撑槽。

所述凹槽为长方形，与剪切板体走向相同。

所述橡胶块的厚度与剪切板体的厚度相同，两块橡胶块与剪切板体形成长方体外形。

所述支撑槽开在凹槽四周的剪切板体上表面上，为下陷的圆柱体凹槽。

所述橡胶块和条形沙袋均具有弹性。

本发明的有益效果是：通过内侧激振方式，弥补工作空间狭窄问题，同时最大化增加剪切板长度，进而提高剪切板与硐壁岩体接触面积，通过高弹性的条形沙袋提高了剪切板与凹凸不平的硐壁岩土耦合面积且保证了剪切板与平硐硐壁岩体连续面状耦合状态，同时沙袋内砂体对激振过程产生的地震波纵波具有一定程度压制效果，通过高强度橡胶保持剪切板竖向稳定性，同时在激振过程中，橡胶会随之发生收缩，进而使得剪切板体发生瞬时微位移，从而激发地震横波。本发明可以提高平硐内地震横波激发能量，进而提高计算平硐内岩体泊松比、剪切模量及动弹性模量的精度，为岩体质量评价提供重要的基础参数。

附图说明

图1是本发明用于测试平硐内岩体地震横波的剪切板上部外观图。

图2是本发明用于测试平硐内岩体地震横波的剪切板下部外观图。

图3是本发明用于测试平硐内岩体地震横波的剪切板平硐侧壁工作示意图。

图4是本发明用于测试平硐内岩体地震横波的剪切板平硐底板工作示意图。