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剪切波速检层法原理及应用剪切波速检层法原理及应用 武汉建科科技有限公司剪切波速检层法原理与应用剪切波速检层法原理与应用目录目录 第一章 单孔波速测试的原理及用途 第二章 剪切波现场测试方法 第三章 现场测试注意事项 第四章 WAVE2000测试软件操作 第五章 常见疑难问题集锦第一章第一章 单孔波速测试的原理及用途单孔波速测试的原理及用途 第一节 单孔波速测试的原理 第二节 剪切波速结果的用途第一节 单孔波速测试的原理 单孔波速测试：弹性波在地层介质中的传播，可分为压缩波（P波）和剪切波（S波），剪切波的垂直分量为SV波，水平分量为SH波。在地层表面传播的面波分为瑞利波（R波）和乐夫波（L波），他们在介质中传播的速度和特性各不相同。由震源产生压缩波和剪切波，经过土层，由孔中的三分量检波器接收，根据波传播的距离和走时计算出场地土的波速，进而评价场地土的工程性质。第二节 剪切波速结果的用途 场地土层类别的评价 地震小区的划分 场地液化的判断 场地土层动弹性模量的计算场地土层类别的评价：场地土分类的剪切波速范围土的类型土的类型土层剪切波范围（土层剪切波范围（m/sm/s）岩石Vs800坚硬土或软质岩石800Vs500中硬土500Vs250中软土250Vs150软弱土Vs“显示叠加原始曲线图”，切换回原来的介面。可以看到，一个数据已经成功的导入了。重复以上步骤，将所有测点的数据全部导入进来。3、波形判断处理 现场采集的波形一般由三部分组成：第一部分是从零时开始至直达波能量的到达，其信号除受外部干扰出现毛刺外，基本上是一条接近于直线的平稳段；第二部分从波的第一个初至起到第二个初至止，此段属于P波段，振幅小，频率高；第三部分是以S波为主的部分，振幅大，频率低。室内判读主要是精确地判读出第一个S波到达的时间。对不同方向激振所记录下来的波形图，根据正反向激发S波极性相反的特点，确定S波的初至，并以触发信号的起点为零时刻，读取第一个剪切波到达的时刻。如下图中的ts所示。你可以进行曲线修正，已提供的功能有“数字滤波、平滑、消除直流、前清零、后清零、波形前移、波形后移、波形反相”等功能。重复上述步骤，确定所有测点初至时间。ts4、工勘资料输入 在这个界面里输入每一层的结束深度以及土层的描述（土层描述最多80个字符，或40个汉字，多出的将被截断），当光标移开时，分层加权平均波速就计算出来了。5、人工分层图形界面分层参数分层第五章 常见疑难问题集锦1.WAVE2000场地振动测试仪现场操作都有那些快捷键？快捷键“A”：相关参数快速减小或时标线快速左移快捷键“C”：将当前的测试信号与下一次的测试信号在当前通道上重迭显示快捷键“D”：在执行文件操作中，删除单个数据文件或单个工地快捷键“F”：读出以前的数据文件快捷键“H”：剪切波测试时输入当前测试深度快捷键“R”：设置测试参数快捷键“S”：通道信号采样快捷键“W”：将当前数据以给定的文件名保存快捷键“U”：曲线右移快捷键“Y”：曲线左移快捷键“Z”：相关参数快速增大或时标线快速右移2.如何正确判断剪切波初至时刻？用大锤或适宜的铁锤水平敲击木板的一端，地表产生的剪切波经地层传播，由孔内三分量检波器的水平向检波器接收SH波信号，然后反向敲击木板的另一端，孔内三分量水平向检波器同样接收来自相应方向的SH波信号，再通过分析软件读取正反两方向的实测波形，找出波形交叉点，就是剪切波初至时刻；3.地脉动测试最多可以采集多少个采样数据？根据合适的采样间隔，最大可以采集64K的数据点。4.要想获得比较满意的剪切波信号，需要注意那些问题？承压剪切板场地必须平整，剪切板离孔口的水平距离应在13m，且与孔的轴线垂直，上压重物500Kg以上或将卡车双后轮压在木版上；除此之外，还可以在木板的四周或底部打入1m左右的22钢钎以加固木板，以使木板与地面紧密接触，最终防止敲击时木板的滑移；外触发传感器应位于激振板的正中间并安装牢固；剪切板除材质较好外，还应有适宜的尺寸，一般为3 m0.4 m0.2 m；激振锤宜随测试深度的增加而逐渐加大；孔内泥浆应有一定浓度，当为净孔时，也应保证三分量探头贴壁良好；参数设置：采样间隔宜小不宜大，一般以不超过300s为宜，以提高测试与分析的精度；测试时宜正、反两方向敲击；分析时找出正、反两方向波形的交叉点；5.如何区分压缩波（P波）和剪切波（S波）？可根据波形鉴别，压缩波速度比剪切波速度快，压缩波为初至波；敲击木板正反向两端时，剪切波波形相位差180度，而压缩波不变。压缩波传播能量衰减的比剪切波快，在孔口一定深度后，他们的波形特征是：压缩波幅度较小，频率高，剪切波幅度大，频率低。6.地脉动测试应注意什么问题？为避免交流电干扰，应该使用直流电源对仪器供电；测试时周围不能有人员或车辆走动；传感器应该稳固安装在地表松软的土质中。7.仪器充电应该注意什么问题？为了减小交流信号干扰，保证测试信号的准确，本仪器设计为单一使用电池供电方式，在正常使用条件下，可以连续工作6小时。当操作面板的欠压红灯亮时，表示电池电源不足，需要充电，此时仪器还可以操作大约20分钟。充电时，请将我公司配备的直流电源接至仪器侧面板，此时，充电绿灯亮，表示外电源正常，打开侧面板充电开关，充电红灯亮，表示正在快速充电，快速充电完成后，红灯灭，此时还需要充电2个小时才能保证电池充满。建议用户连续充电8小时。如果使用锂电池，则当充电灯由红灯变为绿灯后，表示充电结束。8.保存地脉动数据时，仪器提示：文件打开失败！请重新保存！缓冲区中没有地脉动数据，请采样后再保存数据！9.删除数据文件需要注意的问题：数据文件的删除是不可恢复的，在执行主菜单删除操作时，所有的数据文件同时删除！建议用户在作完一个工地后，就及时将数据传送到计算机中，然后执行删除操作，这样可以防止数据的误删除，以及保持采集仪有足够的数据存储空间。10.我的电脑没有串行通讯口怎么办？仪器于计算机的通讯连接数据传递需要用到串行通讯口，如果你的计算机上没有串行通讯口，请你购买一根USB转串口通讯线就可以了。按照购买的USB转串口通讯线的说明，你可以很方便的象使用串口一样使用USB口。11.U盘数据传输时，不能全部传输到U盘内？解决方法一、有时候会出现仪器内的数据不能全部传输到U盘内的情况，请不要拔出U盘，在盘符提示下键入com,然后确定就可，所有的数据将重新传输到U盘内。如：C：com 解决方法二、将U盘拿出来，在台式或笔记本电脑上面将U盘内的数据全部清空，再重新传输。12.仪器突然不能信号触发？有时候在采集数据的时候，会出现仪器不能触发，显示“等待触发信号”，这个原因有两种情况，1是仪器电源即将用完，没有足够的电压供应触发器工作，解决办法是及时给仪器充电，如果在现场来不及充电，可以使用外接电池的方法，继续工作；2是外触发传感器出现问题，一般是外触发传感器信号线在现场被扯断掉，检查后重新焊接即可使用。13.我的U盘不能传送数据？如果是第一次使用这个U盘，请将它在台式机上重新格式化一下就可以了，格式的时候请选择文件系统为FAT格式（或FAT32）如下图。如果以前用过，突然不行了，请联系我们公司。14.如何导入工勘资料或分层参数？有时候一个工地做了几个波速孔，其中一个孔的数据已经整理完毕，这个时候在整理其他孔的数据时，可以借用前一个孔的工勘资料和分层参数，这样就不用每一个孔都要费时费力的输入工勘资料和分层参数。方法为：“编辑”“导入分层参数”，打开前一个孔的数据，即可导入工勘资料和分层参数了。15.剪切波测试应该注意的问题？测试时首先将探头放入测孔内待测深度处，连接仪器和探头电缆，连接仪器和触发器；然后打开仪器电源（不要一开始就打开电源，要在确认连接正确无误的情况下再打开，避免意外发生，同时也能节约能源），在改变不同测孔，搬运仪器的过程中以及连接信号电缆，卸下信号电缆的过程中都必须关闭仪器电源；同一个深度可以采集2到3根曲线，方便室内分析挑选使用。16.剪切波测试推荐的参数设置？测试工地：（用户自己输入）测试点号：（用户自己输入）采样间隔：200us（深度小于20米使用200us；深度大于20米使用300us）。采样长度：1024（固定，用户不要改变）。延迟时间：0ms（深度大于50米修改为合适数值，深度小于50米时固定为0）。触发方式：CH4（不能修改）。放大倍数：1（根据信号强弱选择数值或锤击力度，当信号出现毛刺时，表示信号较弱应提高放大倍数）。触发阀值：1（如果周围有较强干扰信号，会造成误触发，则应提高触发阀值）。当前深度：50m（用户可以不要理会这个数值的大小，也不要改变，在数据处理软件中可以设置，只要注意，在保存采集的数据时，使用不同的文件名来区分不同深度的数据，比如16米的数据，可以命名为16a，当同一深度采集多个数据波形时，保存时可以分别命名：16a，16b，16c等等）。17.什么是剪切波测试中的二个对中？剪切板距离孔中心2米左右，剪切板的长方向应与孔的轴线垂直，剪切板的中心与孔的轴线对中，既孔中心在剪切板的短方向的延长线上；外触发传感器应位于激振板的正中，且与孔的轴线对中；18.如何命名采集的数据文件？比如测试工地名为：XYZ；测试点号为1；当前要测试的深度为15米，则锤击后采集到曲线后，保存时，可命名文件为15a，表示这是15米处的第一次采集的数据，如果再次锤击采集数据，可以保存为15b，表示这是15米处的第二次采集的数据，依次类推。实际的文件名分别为1&15a.cwd，1&15b.cwd；保存在目录XYZ里面。19.锂电池如何充电？请按以下步骤，如果和描述的现象不一致，则操作错误！当仪器处在工作状态时，关闭电源。拿出充电器（必须我公司标配的充电器，其厂家充电器会损坏电池），将钢头插到仪器侧面板充电座内，另一端插到220V交流电源上，此时充电器上绿灯亮。打开仪器侧面板充电开关，此时充电器上红灯亮，表示正在充电。充电需要12个小时，当电充满后，充电器上灯将再次变为绿灯亮。关闭仪器侧面板充电开关，断开充电器和220V的连接，断开充电钢头和仪器侧面板充电座的连接。此时仪器可以正常工作。20.土层的等效剪切波速计算土层的等效剪切波速，应按下列公式计算：vse=d0/t t=i=1 式中 vse土层等效剪切波速（m/s）；d0计算深度（m），取覆盖层厚度和20m二者的较小值；t剪切波在地面至计算深度之间的传播时间；di计算深度范围内第i土层的厚度（m）vsi计算深度范围内第i土层的剪切波速（m/s）；n计算深度范围内土层的分层数。来源：建筑抗震设计规范(GB50011-2010)=nIvsidi1)/(21.为什么剪切波曲线毛刺很多？这种情况常见于深部剪切波测试，因为剪切波从地表向深部传递的过程中，振动能量将逐渐消散，当传递到深部土层时，振动比较微弱，造成干扰信号明显，出现不规律的噪声毛刺。解决的办法是增加信号放大倍数，提高信噪比。请将参数设置里面的放大倍数改大。22.为什么深部剪切波曲线是一条平线，没有振动曲线出现？例如：某孔19米以下是淤泥层，当探头放到37米时，发现剪切波曲线是一条平线，继续往上拉几米，仍然是一条平线，将探头拉出测孔，在地面测试，触发正常，采集波形正常，排除仪器自身问题。再次放到37米处测试，仍然是一条平线，往上拉探头，当拉到17米时，显示窗口最右边出现一个波峰振动，再往上拉，波峰向左移动，振动曲线非常明显且光滑。出现这个问题的原因是由于剪切波波速较低，传递到深部的时间教长，虽然采集到振动信号，但振动曲线已经显示到了显示屏外面，导致显示屏显示的是开始一段剪切波还没有传递到探头的处的时间，由于此时剪切波还没有传递到探头的处，探头还没有接收到振动信号，当然显示一条平线。解决这个问题的办法一是增大测试参数中的采样间隔，但这样会降低时间分辨精度，二是增加测试参数中的延时时间。具体调节数值，以能在屏幕上观察到振动曲线为准。当然，也可以不修改参数而使用快捷键“U”：曲线右移功能，快捷键“Y”：曲线左移功能，将振动曲线左移到显示屏中来观察。23.击振板的尺寸如何确定？击振板的尺寸以及上面的配重以能带动下面的土体进行剪切为原则，我们推荐的击振板的尺寸为2种：原木，2 m025 m008 m，两头包铁，击振锤选用普通长柄16磅大锤；原木，25 m09 m01 m带钉震源板，两头包铁（或橡胶皮），板上用8 t汽车前轮做荷载。根据测试深度，使用5一l25 重锤（或铁球）激发，适用于深孔测试。24.波的振动频率是什么意思？波的振动频率代表了质点的振动快慢，在曲线上直观表示为波峰与波峰之间或波谷与波谷之间的时间间隔，我们所说的振动频率快，就是指波峰与波峰之间的时间间隔非常短，高频率振动，传递深度比较浅。谢谢谢谢武汉建科科技有限公司武汉建科科技有限公司 地址：武汉市珞喻路747号 邮 编：430074 技术QQ：13803682 电话：[phone] 网址：电邮:jhb