油井管生产线技术改造项目波速试验文字样本.doc

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江苏天淮钢管有限公司
油井管生产线技术改造项目
场地地基土层原位弹性波测试报告

一、 概况
受江苏天淮钢管有限公司的委托, 我公司于二O一O年四月十五日对拟建的江苏天淮钢管有限公司油井管生产线技术改造项目场地区地基土进行弹性波速度原位测试工作。所测钻孔共三个, 孔号为B13、 B29、 B48孔。利用所测各地层的弹性波速度( 横波速度Vs) 资料, 按《建筑抗震设计规范》( GB50011- ) ( ) , 确定场地土类型、 场地类别、 覆盖层厚度, 计算场地的卓越周期。
参加测试的工作人员有: 朱亚、 胡永耀、 孙刚、 王加洪等, 报告的编写工作由朱亚负责。

二、 地质概况
据拟建场地的钻孔资料揭示, 测试孔地质概况如下。
表1　B13孔地层简述
岩土层编号
岩土层名称
层底埋深( M)
厚度( M)
1
素填土
0.5
0.5
2
粉土
2.6
2.1
3
淤泥质粘土
4.6
2.0
4-1
粘土
7.5
2.9
5
粉土
9.8
2.3
6
粘土
20.0
10.2

表2　B29孔地层简述
岩土层编号
岩土层名称
层底埋深( M)
厚度( M)
1
素填土
0.5
0.5
2
粉土
2.3
1.8
3
淤泥质粘土
3.1
0.8
4-1
粘土
4.3
1.2
4-2
粘土
6.8
2.5
5
粉土
8.7
1.9
6
粘土
20.0
11.3

表3　B48孔地层简述
岩土层编号
岩土层名称
层底埋深( M)
厚度( M)
1
素填土
0.5
0.5
2
粉土
2.6
2.1
3
淤泥质粘土
3.2
0.6
4-1
粘土
4.5
1.3
4-2
粘土
8.5
4.0
6
粘土
20.0
11.5

三、 测试方法与仪器设备
弹性波速测定方法较多, 有折射波法、 反射波法、 表面波法、 单孔检层法和跨孔法等。本次测试方法采用单孔检层法( 如图1) 。该测试方法成
熟、 可靠, 且简单易行, 因此当前应用于场地地基的弹性波速测试工作中。
单孔检层法是采用地面激振( 横波) , 在钻孔中接收来自地面激振产生的测试方法。在本次测试工作中, 横波所采用的激振源为特制的横波激振源, 用大锤敲击产生剪切振动, 产生SH波即向下传播。同时在孔中放入一个贴壁式的三分向高灵敏度的检波器接收来来自地表的振动信号。检波器接收的信号经专用的振动测量放大器放大、 模数转换, 并由高精度仪器记录并储存在磁盘上, 其结果由计算机专用数字处理系统处理分析, 计算出弹性波速度。测试纵波速度时, 激振源为距钻孔约2.0米处理一木板, 18磅铁锤锤击产生纵波并由井中检波器接收来自地面的纵波信号。
测试所用仪器为J1616P, 该仪器具有精度高、 动态范围大、 频带宽且可直接进行数字处理特点。所用井中检波器为特制的井下三分向检波器。

( 图1)

四、 资料的分析与处理
1、 弹性波速度
对所测孔各测点弹性波测试记录直接在计算机中进行分析处理, 读取各测点横波和纵波到时。为保证精度可将信号进行数字放大, 也可由计算机自动读取到时。各深度点上的弹性波速度可由下列公式计算:
Vi=(hi-hi-1)/(tiSinαi- ti-1Sinαi-1)
Sinαi=hi/(h2i+d2)1/2 i=1.2.┅ n
式中Vi: 为深度在第i点时弹性波。
ti: 为深度在第i点时记录到的弹性波到时。
D: 激振源与井口之间垂直距离。
hi: 为第i点的深度。
所测钻孔的测试点间距为1米。
2、 弹性波速度与地层的相关分析
根据本次工作所得的弹性波速度资料进行速度分层并对照地质资料, 得出弹性波速度与地层的对应关系如下:
B13孔
第1波速层: 横波速度为Vs＝149.7m/s。对应1层素填土层及2层粉土层。
第2波速层: 横波速度为Vs＝96.9m/s。对应3层淤泥质粘土层及部分2层粉土层。
第3波速层: 横波速度为Vs＝139.7m/s。对应4-1层粘土层及部分3层淤泥质粘土层。
第4波速层: 横波速度为Vs＝226.5m/s。对应5层粉土层及部分4-1层粘土层、 部分6层粘土层。
第5波速层: 横波速度为Vs＝268.5m/s。对应6层粘土层。

B29孔
第1波速层: 横波速度为Vs＝149.7m/s。对应1层素填土层及2层粉土层。
第2波速层: 横波速度为Vs＝110.0m/s。对应部分3层淤泥质粘土层及部分2层粉土层。
第3波速层: 横波速度为Vs＝113.3m/s。对应4-1层粘土层及部分3层淤泥质粘土层。
第4波速层: 横波速度为Vs＝230.8m/s。对应4-2层粘土层及部分4-1层粘土层。
第5波速层: 横波速度为Vs＝259.1m/s。对应5层粉土层及部分4-2层粘土层。
第6波速层: 横波速度为Vs＝270.1m/s。对应6层粘土层及部分5层粉土层。

B48孔
第1波速层: 横波速度为Vs＝149.7m/s。对应1层素填土层及2层粉土层。
第2波速层: 横波速度为Vs＝110.0m/s。对应3层淤泥质粘土层及部分2层粉土层。
第3波速层: 横波速度为Vs＝113.3m/s。对应4-1层粘土层及部分3层淤泥质粘土层。
第4波速层: 横波速度为Vs＝235.4m/s。对应4-2层粘土层及部分4-1层粘土层。
第5波速层: 横波速度为Vs＝270.0m/s。对应6层粘土层及部分4-2层粘土层。

3、 场地覆盖层厚度的确定
根据《建筑抗震设计规范》( GB50011- ) ( ) 中第3.1.4条规定, 场地覆盖层厚度应按地面至剪切波速大于500m/s的土层或坚硬土顶面的距离确定。根据淮安市抗震区划调查, 本次测试的钻孔其估算的覆盖层厚度结果见下表( 表4) :

表4　估算覆盖层厚度
孔位
B13
B29
B48
覆盖层厚度( M)
>50
>50
>50

4、 场地土类型及场地类别的确定
按照《建筑抗震设计规范》( GB50011- ) ( ) 中规定的土层等效剪切波速的计算公式为:
Vse=do/t
t=
计算深度H取地面下20米不深于场地覆盖层厚度范围内各土层的剪切波速, 结果如下表( 表5) :

表5　场地土等效剪切波速
孔位
B13
B29
B48
等效剪切波速( M/S)
181.7
212.3
211.6
按照《建筑抗震设计规范》( GB50011- ) ( ) 表4.1.3, 场地土属中软土。
按照《建筑抗震设计规范》( GB50011- ) ( ) 表4.1.6, 建筑场地类别为Ⅲ类。
5、 场地卓越周期、 卓越频率估算
利用横波速度估算场地卓越周期和优势频率的经验公式为:
　　Tg=4H/Vs
Fg=1/Tg
根据所测钻孔平均剪切波速Vs和土层厚度计算得到的卓越周期和优势频率见表6:

表6　场地卓越周期、 优势频率估算表
孔号
计算深度为20米
计算深度
H( m)
平均剪切波速Vs(m/s)
卓越周期估算Tg(s)
优势频率估算Fg(Hz)
B13
20
213.6
0.375
2.670
B29
20
237.2
0.337
2.965
B48
20
235.2
0.340
2.940

五、 结论
经过对场地钻孔的弹性波速度原位测试, 得出如下结论:
1、 本场地所测钻孔各个测点弹性波速度( Vs) 见《剪切波分析软件附图》。
2、 本场地覆盖层厚度大于50米。
3、 场地土类型为中软场地土, 场地类别为Ⅲ类。
4、 场地土的估算卓越周期与优势频率见表6。