最新岩土工程课件4波速测试PPT课件.ppt
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1、岩土工程课件岩土工程课件4波速测试波速测试第第5章内章内 容容5.1试验设备试验设备和方法和方法5.2基本测试原理基本测试原理5.3试验成果的整理分析试验成果的整理分析5.4试验成果的应用试验成果的应用 讨讨 论论29103.面波法面波法瑞瑞利利波波是是在在介介质质表表面面传传播播的的波波,其其能能量量从从介介质质表表面面以以指指数数规规律律沿沿深深度度衰衰减减,大大部部份份在在一一个个波波长长的的厚厚度度内内通通过过,因因此此在在地地表表测测得得的的面面波波波波速速反反映映了了该该深深度度范范围围内内土土的的性性质质,而而用用不不同同的的测测试试频频率率就就可可以以获获得不同深度土得不同深度
2、土层层的的动动参数。参数。面面波波法法有有两两类类测测试试方方式式,一一是是从从频频率率域域特特性性出出发发,通通过过变变化化激激振振频频率率进进行行量量测测称称为为稳稳态态法法;另另一一种种从从时时间间域域特特性性出出发发,瞬瞬态态激激发发采采集集宽宽频频面面波波,这这种种方方法法操操作作容容易易,但但是是资资料料处处理理复复杂杂。本本章章仅仅介介绍稳态绍稳态法。法。稳稳态态法法是是利利用用稳稳态态振振源源在在地地表表施施加加一一个个频频率率为为f的的强强迫迫振振动动,其其能能量量以以地地震震波波的的形形式式向向周周围围扩扩散散,这这样样在在振振源源的的周周围围将将产产生生一一个个随随时时间
3、间变变化化的的正正弦弦波波振振动动。通通过过设设置置在在地地面面上上的的两两个个检检波波器器A和和B检检出出输输入波的波峰之入波的波峰之间间的的时间时间差,便可算出瑞利波速度差,便可算出瑞利波速度VR。11测试设备测试设备由激振系由激振系统统和拾振系和拾振系统组统组成。成。激激振振系系统统一一般般多多采采用用电电磁磁式式激激振振器器。系系统统工工作作时时由由信信号号发发生生器器输输出出一一定定频频率率的的电电信信号号,经经功功率率放放大大器器放放大大后后输输入入电电磁磁激激振振器器线线圈圈,使其使其产产生一定生一定频频率的振率的振动动。拾拾振振系系统统由由检检波波器器、放放大大器器、双双线线示
4、示波波仪仪及及计计算算机机四四部部份份组组成成。检检波波器器接接收收振振动动信信号号,经经放放大大器器放放大大,由由双双线线示示波波仪仪显显示示并并被被记记录录。整个整个过过程由程由计计算机操作控制。算机操作控制。面面波波法法不不需需要要钻钻孔孔,不不破破坏坏地地表表结结构构物物,成成本本低低而而效效率率高高,是是一种很有前途的一种很有前途的测试测试方法。方法。测试测试工作可按下述方法工作可按下述方法进进行:行:(1)激振)激振设备设备宜采用机械式或宜采用机械式或电电磁式激振器;磁式激振器;(2)在在振振源源的的同同一一侧侧放放置置两两台台间间距距为为 l的的竖竖向向传传感感器器,接接收收由由
5、振源振源产产生的瑞利波信号;生的瑞利波信号;12(3)改)改变变激振激振频频率,率,测试测试不同深度不同深度处处土土层层的瑞利波波速;的瑞利波波速;(4)电电磁式激振磁式激振设备设备可采用可采用单单一正弦波信号或合成正弦波信号。一正弦波信号或合成正弦波信号。因因为为瑞瑞利利波波在在半半无无限限空空间间中中是是在在一一个个波波长长范范围围内内传传播播的的。低低频频激激振振时时,波波长长变变长长,可可测测出出深深层层瑞瑞利利波波速速度度。由由低低向向高高逐逐渐渐改改变变激激振振频频率率,波波长长由由长长变变短短,探探测测深深度度由由深深变变浅浅,从从而而得得出出不不同同深深度度的的弹弹性常数。性常
6、数。测试过测试过程中要注意如下几点:程中要注意如下几点:(1)A、B检检波波器器的的距距离离一一定定要要小小于于1个个波波长长的的距距离离。这这是是因因为为,如如果果设设置置的的距距离离过过大大,就就可可能能会会出出现现相相位位差差的的误误判判。但但检检波波器器间间的的间间距又不距又不应应太小,否太小,否则则会影响相位差的会影响相位差的计计算精度;算精度;(2)为为提高确定相位差的精度,提高确定相位差的精度,应应尽量尽量选选取小的采取小的采样间样间隔;隔;(3)为为保保证证波波峰峰的的可可靠靠对对比比和和压压制制干干扰扰波波,需需要要时时可可将将正正弦弦激激振波加以振波加以调调制;制;13(4
7、)根根据据实实际际情情况况调调整整频频率率变变化化速速率率(步步长长),一一般般仪仪器器中中都都设设置置了了频频率率自自动动降降低低设设备备,可可以以任任意意选选择择,但但步步长长太太小小,作作业业时时间间长长;步;步长长太大,又会影响太大,又会影响观测观测精度。精度。145.2基本测试原理基本测试原理弹弹性性波波速速法法以以弹弹性性理理论论为为依依据据,通通过过对对岩岩土土体体中中弹弹性性波波(速速度度、振振幅幅、频频率率等等)的的测测量量,提提出出岩岩土土体体的的动动力力参参数数并并评评价岩土体的工程性质。价岩土体的工程性质。一一般般而而言言,介介质质的的质质量量密密度度越越高高、结结构构
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