岩石声波波速测试实验

实验三岩石声波波速测试实验

一、实验目的

熟悉掌握仪器操作，掌握声波岩石波速测试方法步骤，建立不同材料介质密度对波速影响程度的概念。

二、实验原理

声波测试理论基础建立在固体介质中弹性波的传播理论。该方法就是利用一种声源讯号发射器（发射系统），向压电材料制成的发射换能器发射一电脉冲。激励晶片振动，发射出声波在测试材料中传播，后经接收器接收，把声能转换成微弱的电信号送至接收系统，经信号放大后在屏幕上显示出波形，从波形上读出波幅和初至时间（t），由已知的测试材料距离（L），便可计算出超声波在测试材料中传播的纵波波速（Vp），即Vp=L/t。

图3-1岩石声波波速测试示意图

三、主要仪器设备

1.HS-YS4A岩石声波参数测定仪，见图3-2

2.游标卡尺

图3-2HS-YS4A主机

四、实验操作

1、启动仪器

打开仪器的电源开关，首先进入WINDOWS 系统，然后启动仪器控制软件。点击工具栏图标“”，在未接换能器的情况下出现 4 道低噪声信号，说明仪器工作正常。然后按图23-3接上换能器。

图3-3 换能器与主机连接

2、校正声波系统的零声时值T0：将两换能器端面紧密接触，点击工具栏图标“”，执行一次采集，移动游标，读取T0值。

3、用游标卡尺量取岩石试件长度（高度），然后用耦合剂在岩石试件的两个端面轻涂一层，再将发射换能器和接收换能器与试件端面贴紧。

4、调出控制面板，点击工具栏“置参”，输入换能器对T0零值和试件长度（单位:m）（见图23-4），然后设置仪器的滤波参数、采集通道、采样间隔、频带宽度、通道衰减倍数等工作参数（见图23-5），红色为选中的参数。

图3-4 T0和试件参数输入图3-5 仪器工作参数设定

5、执行采集：点击工具栏图标“”进行一次采集，通过观察采集波形幅值等情况，决定是否调整采集参数，调整采集参数后，需重新进行采集一次。然后移动光标读取初至波的声时（见图23-6）。再点击一下V P或V S，自动计算出纵波或横波速度。横波速度V S测试需用横波换能器。

图3-6 读取初至波声时

五、结果整理

（1）岩石纵波或横波速度

（2）计算岩石动弹性模量和动泊松比

（3-1）

（3-2）式中：-岩石的纵波速度（m/s）；

-岩石的横波速度（m/s）

-岩石的体积密度（kg/m3）

六、实验报告

通过声波岩石波速测试实验，分析整理同类型岩石试件波速数据；并编写实验报告。报告采用石家庄铁道大学实验报告用纸书写，需注明学号、姓名、班级。

隧道岩石声波波速测试

附件 一、项目来源 受某院委托，我院承担安包隧道项目工程地质钻孔声波波速测试工作。二、任务与目的 岩石声波波速测试，用于划分岩体风化壳及其强度评价、深部地层软弱结构面、破碎带埋深及岩溶发育特征的勘查，计算钻孔岩石完整性系数，判别钻孔岩层的完整性。 三、波速测试工作情况 我院于2016年11月18日进场开展测试工作共完成了3个钻孔的波速测试工作，共完成310.25m的波速测试，具体工作量统计见表1.3.1所示。 四、声波波速测试原理与方法技术 声波检测技术中有三个声学参量，即声速、声波波幅及频率，可对介质的物性做出评价。各声学参量简述如下： ①声速与弹性力学参数的关系：当测取岩体的纵波及横波声速Vp与Vs，并已知岩体密度ρ的情况下，便可以获取岩体的动弹性模量E、剪切模量G和泊松比б，从而做出对岩体的动力学特征做出评价。 ②声速岩体完整性指数：可用纵波评价岩体的质量，可用岩石样本的纵波波速Vpr与岩石的纵波平均声速Vpo测算出岩体的完整性指数Kv。由完整性指数，可对岩体的工程力学性质进行分类。 ③声速与岩体的裂隙：当波动的前方有裂隙存在时，在裂隙尖端所产生的新的点振源浆可绕过裂隙继续传播，形成波的“绕射”。绕射的过程声线“拉”长，声时加长，使视声波降低，故声波不仅可对岩体的风化程度加以划分，对岩体中存在的裂隙有着极为敏感的反应。

④声波与岩体结构的关系：声波在整体块状结构中得传播速度最快，在层状结构、碎裂状结构、散体结构中，由于裂隙发 育程度不同，声波在这种非均质介质中传播， 将会在不同的波阻抗界面产生波的折射、反射、 波形转换等，使波速拉长，从而使声波随结构 的复杂而降低。 由测试对象及测试目的的不同，声波测试 有多种方法，具体有投透射法、折射法、反射 法等。其中折射法—单孔一发双收声测井法主 要用于岩体风化壳划分及强度评价、深部地层 软弱结构面、破碎带埋深及发育特征的勘查。 根据本项目特点，采取单孔一发双收声测井进 行检测。工作方法如右图所示： 五、声波波速测试岩土划分依据 计算岩体的完整性系数Kv： Kv=（Vpr①∕Vpo②）2 ①Vpr－在钻孔岩体各个岩性分段中测得的纵波波速平均值； ②Vpo－选用本场地各钻孔各岩性分段的新鲜岩样纵波波速。 选取岩芯样时根据现场编录人员对钻孔岩性分段，在各个岩性分段中各取一组完整新鲜芯样并测量芯样纵波波速取所测的代表性岩样的纵波波速为该分段的纵波波速特征值。通过计算岩体的完整性系数Kv，比对岩体完整性分类标准表，可以划分岩体结构类型。岩体完整性分类标准表如下所示： 岩体完整性分类标准表附表2.2.3 、声波波速测试成果与评价 根据以往工作经验，新鲜未风化岩块波速为4500 m/s左右，微风化波速约为3000～4500m/s左右；中等风化波速约为2000～3000m/s左右；强风化波速约

土层剪切波速度测试报告

**民生产业基地 土层剪切波速度测试报告 深圳市**有限公司 二0一七年十月二十七日

**民生产业基地 土层剪切波速度测试报告 测试： 报告编写： 审核： 批准： 深圳市**有限公司 二0一七年十月二十七日 测试单位地址：深圳市**号邮编： 联系电话：联系人：

目录 1.前言 (1) 2.测试目的及执行标准 (1) 2.1测试目的 (1) 2.2执行标准 (1) 3.测试方法及仪器设备 (1) 3.1测试方法 (1) 3.2仪器设备 (2) 4.测试结果 (2) 5.地面脉动的卓越周期 (5)

1.前言 受深圳市**有限公司委托，我公司于2017年09月21日至017年09月29日对**民生产业基地场地进行了3个钻孔的土层剪切波速度测试工作。 波速测试孔附近场地内自上而下主要有如下岩土层：素填土、粉质黏土、全风化混合岩、强风化混合岩、中风化混合岩、微风化混合岩。 2.测试目的及执行标准 2.1测试目的 本次试验目的是提供地层剪切波波速，判定土的类型及建筑场地类别；提供场地卓越周期。 2.2执行标准 《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）(2009年版) 《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）（2016年版） 3.测试方法及仪器设备 3.1测试方法 本项目剪切波速度测试采用单孔检层法，将起振板置于距井口约1.0～1.5米处，并使其中点与井口的连线垂直于起振板，同时在其上面加压整体性较好的重物。然后，锤击起振板产生纵波和剪切波(记录时通过调节仪器采样率对纵波和剪切波分开采集),并通过置于井内的三分向拾振器将土的振动历程输入电脑分析，获得各测点纵波和剪切波的到时，并利用下式计算相应剪切波速: Ｖi =(h i -h i-1)/(t i sin αi -t i-1sin αi-1) （1） 22sin i i i i D h h +=α （2） i=1......N 其中h i ,t i 分别为第i 测点的深度和剪切波的走时,D 为起振板中点至孔口的垂直距离。 现场测试时，一般每一岩土层都有一个测点,每1～2米左右一测点。

岩土工程勘察中波速测试探讨

岩土工程勘察中波速测试探讨 在岩土工程勘察中，需对场地类型土及砂土液化性进行判别本文结合工程实例，通过波速测试，对场地类型土及砂土液化性进进一步说明波速测试是工程地质勘察中一种快速、经济、有效的原位测试方法。 标签：波速测试岩土工程勘察 0引言 一般情况下，不同岩土层的弹性特征存在差异，可通过弹性波速等参数反映出来，钻孔剪切波速测试就是利用这差异，通过测定不同岩土层的剪切波（s波）、压缩波（P波）的传播速度，计算动力参数、场地草越周期，评价场地地震效应，确定场地类别，并据此判定岩土层的工程性质，为工程设计提供依据。 本文对场地的波速试验进行了压缩波与剪切波波速测试，根据波速测试结果，计算土层的等效剪切波速计算地基上的动弹性模量、动剪切模量、动泊松比，计算场地草越周期等，为波速试验在岩上工程勘察的推广应用积累经验。 1波速基本原理及工作方法 1.1基本原理 波速（瑞雷波速）和反射波法、折射波法基本一样，他们都是利用弹性波场特征来进行勘探，但是波速波场特征和体波之间有很大的区别。在相同的介质中，波速最慢，横波次之，纵波波速是最快的。拉夫波在层状介质中，是由P波与SH波（水平方向S波）干涉而形成的，而瑞利波是由P波与SV波（垂直方向S波）干涉而形成，而且R波的能量主要在介质自由表面附近集中着，其能量的衰减与r-1/2成正比，因此比体波（P、S波∝r-1）的衰减要慢得多。介质的质点运动轨迹在传播过程中，呈现-椭圆的极化，长轴和地面呈现垂直的状态，旋转方向为逆时针方向，在传播的过程中以波前面约为一个高度为λR（R波长）的圆柱体向外扩散。波速勘探在测点上逐点进行观测，通过按照测网的布置，每一个测点根据勘探深度和地质任务的要求，利用频散曲线的速度进行计算、分层有关参数等，测得一条频散曲线，从而达到岩土工程勘察的目的。 1.2基本工作方法 在外业工作正式开展之前，首先把排列试验工作在测区平坦地带上展开，进行现场干扰波调查，对地层的各种地震波列信号特征进行识别，确定测试方法的参数及观测系统。在实测工作中，一般在勘探点的两侧埋置对称的检波器，应在同一条直线上布置检波器和震源点，并在排列两侧激振。 2波速测试在岩土工程中的应用

建筑场地剪切波速及地脉动测试报告

武汉建科科技有限公司WA VE2000场地振动测试仪 （以下内容可根据实际情况进行增加，正式报告中须去掉本规定格式中的注释红字）建筑场地剪切波速及地脉动 测试报告 工程名称： 工程地点： 委托单位： 检测日期： 报告编号： ※省※研究院 ※年※月※日

※工程 单孔波速法地脉动测试报告测试人员： 负责人： 报告编写： 校核： 审核： 审定： ※省※研究院 （盖章） ※年※月※日

一、前言 受※的委托，※省※院于※年※月※日对※工程拟建场地进行单孔波速法、地脉动测试。该场地位于※路※号，根据场地条件及《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)等有关规定，本场地共完成K16#、K37#、K69#、K75#、K82#、K96#六个孔剪切波速及场地脉动测试工作。测试的目的是对拟建建筑场地土的类型及建筑场地类别进行划分，以确定建筑抗震有利、不利和危险地段。 本项目工作技术要求： 1、 测定场地20米以内的等效剪切波速； 2、 测定场地地脉动； 3、 确定场地土类型及建筑场地类别。 二、检测设备、基本原理 1、检测设备 检测设备采用武汉建科科技有限公司制造的W A VE2000场地振动测试仪，检测设备及现场联接见图1。 1-场地振动测试仪 2-重物 3-木板 4-外触发传感器 5-三分量探头 6-探头信号传输线 7-外触发传感器信号线 8-钢丝绳（或尼龙绳） 图1 单孔波速测试示意图 2、剪切波速及地脉动测试基本原理 单孔剪切波速法（检层法）测试基本原理： 用木锤或适宜的铁锤分别水平敲击水平放置孔口的木板两端，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，然后读取正、反两方向的实测波形，找出波形交叉点，读取初至波传播时间，进而计算出各测点(层)剪切波速值及其它相关参数。 地脉动测试原理： 地脉动测试时应选择外界环境干扰极小的深夜进行。测试时将地脉动拾振器放置于平整场地地表土上，一般按东西向EW 、南北向SN 、垂直向VR 三个方向放置。测试时由三分量拾振器分别接收三个方向的脉动信号，信号再通过放大，采集仪记录，即可在时域曲线上分析信号幅值大小，从频率域曲线上分析其频率组成并确定场地卓越周期值。 土层的等效剪切波速，按下列公式计算： ∑=÷=÷=n i si i sc v d t t d v 10) (

波速表

中欧科技大厦 波速测试报告 勘察编号：KC11-026 工程名称：中欧科技大厦 工程地点：华庄观山路 测试日期：2010年4月21日 无锡市勘察设计研究院有限公司 二○一一年四月二十五日 责任表审核： 校对： 报告编制： 波速测试：

中欧科技大厦 场地土层波速测试报告 无锡市勘察设计研究院有限公司对中欧科技大厦所在场地进行了土层剪切波速的原位测试。野外测试工作于2011年4月21日完成, 共测试了3只钻孔，孔号分别为17、26和33。 本报告将提供各钻孔的土层剪切波速υs的实测值。利用土层波速的实测值，按《建筑抗震设计规范》〔GB50011-2010〕的有关规定，对场地类别做出评价。 一、测试方法 本次土层横波波速测试采用单孔检层法，即利用地面激振,在钻孔中接收到直达波信号的测试方法。测试横波波速时，在离钻孔1.5米左右处放置一块木板作为激振板，板上压500千克左右的重物，使其紧贴地面。用大木锤水平敲击该木板一端，使木板与地面之间产生水平剪切力,激起土层剪切振动，产生的SH 波将在土层中向下传播。接收剪切波的方法是在钻孔中放入一个充气贴壁式波速探头，该探头内装三分向检波器，外包橡皮充气囊。使波速探头紧贴孔壁，让探头中的检波器能接受到地面传来的震动。检波器接收到的剪切波信号经放大器放大，并由记录器记录所得到的波形，经分析整理和计算得到土层剪切波速。 二、使用仪器 土层横波波速测试使用的仪器为浙江工业大学生产的三分向充气贴壁式波速探头和武汉岩海公司生产的RS-K1616工程动测仪。 三、测试结果 每个钻孔均自地面1米深处开始, 每隔1米测试横波波速υs一次。记录到的波形经分析、整理和计算后,得到各测点的剪切波波速。测试结果见后附有关图表。 四、场地类别的评定 根据现场波速试验数据计算场地地面下20m范围内各土层的剪切波速平均值如下： 按照《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中的规定，场地土的类型根据土层剪切波速划分。取地面下20m且不深于场地覆盖层厚度范围内各土层剪切波速, 计算土层的平均剪切波速υse及场地土评价如下。 由各钻孔实测的剪切波速250m/s≥υsm>150m/s，可知该场地土的类型为中软场地土，本场地覆盖层厚度大于50米，场地类别属Ⅲ类场地，设计特征周期值为0.45s。

场地土剪切波速测试报告

附件3：场地土剪切波速测试报告 报告编号：从1 工程名称：中铁五局（集团）有限公司科研培训中心 工程地点：广州市南沙区工业五路5号 主要检测人： 报告编写人： 报告审核人： 试验日期：2012年8月26日～2012年8月28日 中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司试验室 二○一二年九月 目录 1、前言 2、测试原理及仪器设备 3、野外测试方法 4、资料整理 5、测试成果

1、前言 我公司于2012年8月26日～2012年8月28日对拟建中铁五局（集团）有限公司科研培训中心场地进行了剪切波速测试。 执行标准： 《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）； 《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）； 《地基动力特性测试规范》（GB/T50269-97）。 本次测试共完成波速测试孔2个，钻孔编号ZK16、ZK17号。 2、测试原理及仪器设备 测试原理 通过人工激发产生的剪切波，穿过被测土层，被传感器接收转换成电讯号，输入仪器放大并记录下来。由激发点和接收点的相对位置，可知波的传播距离，由激发时间和波到接收点的初至时间，可知波的传播时间，因而便可计算出剪切波在被测土层中的传播速度。 仪器设备 采用武汉岩海公司生产的RS—1616J桩基动测仪及日本OYO公司生产的井中三分量检波器, 该仪器采用专门设计的电脑与大屏幕液晶显示器；通过键盘和液晶显示器进行人机对话，菜单式提示操作，可在强干扰环境中提取有用信息，准确测试波的传播时间。采用地面激发井中接收，测量点距1-3m ；工作中先将探头放入井底，然后自下而上逐点激振采样。对每个接收点均进行正反向水平激发并记录各激振波形。采样间隔100～400μs，记录长度100～400ms。 3、野外测试方法 采用单孔检层法：将激振板置于孔口附近地面，并使其中点与孔口的连线垂直于激振板，板上加压400公斤以上重物。用激振锤横向敲击激振板两端，产生剪切波向地下传播。将三分量检波器置于孔中不同深度处，接收剪切波输入仪器记录。由此测得剪切波到达不同地层的初至时间。方法原理见插图1示意。激震点距孔口距离为～1.6m。采用地面激发井中接收，测量点距1-3m ；

东胜云计算波速测试报告

我公司对鄂尔多斯云计算园区二期道路工程地基进行了剪切波速测试工作。该工作对场地中的钻孔采用单孔法，并且由孔底逐点向孔口测试，本次野外测试取得了较完整的测试数据。报告从弹性波原理、测试仪器与工作方法、波速计算方法与计算结果、结束语等四个方面分别进行阐述。 一、弹性波的基本原理 根据弹性理论可知，地震波传播速度依赖于介质的弹性系数和密度，地震波在介质传播速度与介质的弹性系数有以下关系； ()()()R R R E V P 2111-+-=ρ …………………………………① V s =()ρρ/12/G R E =+ …………………………………② 式中：V P 、V S 、E 、G 、R 、ρ分别为纵、横波速度杨氏模量，剪切弹性模量，泊松比及密度。 由①、②式可推得如下公式： ()() 2 2 34S P V V K -=ρ ………………………………③ E=2ρV 2s （3V 2P -4V 2S ）/2（V 2P -V 2S ） ………………………④ 2 S V G ρ= …………………………………⑤ ( )()2 2 2 222S P S P V V V V R --=ρ …………………………………⑥ 式中：K 为体积弹性模量。 由①—⑥式看出，只要测出岩土的纵、横波波速V P 、V S 及密度ρ就可以确定岩土的弹性系数。进而就能够较完整地描述岩

土的弹性性质，这就是开展波速测试的理论依据。 二、测试仪器与工作原理 我们在现场测试使用了武汉工程力学研究所研制生产的RSM24FD 浮点式工程动测仪与国家地震局哈尔滨工程力学研究所生产的井下三分量检波器，二者连结配套使用。以信号自动采集的形式，将剪切波到达时曲线记录存储在计算机内。 这次在现场测定波速的方法是检层法，即在地面激震剪切波，在钻孔中接收记录剪切波的方法。 三、波速计算方法与测试结果 在这次波速测定资料处理时，计算波速须用如下公式：即 V s =H i /(T i COS αi -T i-1COS αi-1)……………………………⑦ 式中：H i 是检波器置于孔中第i 个测点时它与第i —1测点之间的距离，Ti 是检波器置于钻孔中第i 个测点时波的旅行时；Cos αi 是检波器置于钻孔中第i 个测点时，它与激震点连线与铅直方向的夹角的余弦。土的等效剪切波速按下列公式计算。 V se =d 0/t ()∑==n i si v di t 1 式中： V se ——土层等效剪切波速（m/s ）

波速报告

山东莒南生物热电综合利用项目 波速测试报告 山东地矿开元勘察施工总公司 二○一六年五月

山东莒南生物热电综合利用项目 波速测试报告 批准： 审定： 审核： 项目负责： 报告提交单位：山东地矿开元勘察施工总公司 报告提交日期：2016年5月

正文目录 第一章工程概况 第二章资料处理与解释 第三章结论 附表、附图目录 附表1-1：33号孔单孔波速测试原始数据表附表1-2：39号孔单孔波速测试原始数据表

第一章工程概况 山东莒南生物热电综合利用项目拟建场地，根据工程勘察任务要求，需要对该工程的部分勘察钻孔进行波速测试，我公司于2016年5月6日，对该场地的2个钻孔进行了波速测试。 该场地波速测试采用单孔法进行测试。内业资料处理、解释、报告编写等工作至2016年5月9日完成。 本工程执行标准： 1、《地基动力特性测试规范》（GB/T 506269－97） 2、《浅层地震勘察技术规范》（DZ/T 0170－1997） 3、《建筑抗震设计规范》（GB 50011－2010） 4、《场地微振动测量技术规程》（CECS74－95） 一、工作原理及使用仪器设备 1、波速测试 波速测试是在地表采用脉冲源激震，从而产生直达波（纵波Vp、剪切波Vs）、折射波（Vp、Vs）、反射波（Vp、Vs）、及转换波等扰动，它们在岩土介质中传播的特征和速度各不相同。直达Vp波传播速度最快，直达Vs波次之。根据它们传播速度的差异，通过在井中安置的三分量检波器，接收它们到达的时间、波形等特征，再根据传播旅程和直达波（Vp、Vs）初至时间计算出Vp、Vs波在地下介质中的传播速度。一般剪切波Vs 更能代表岩土的物理性质，在岩土工程中有广泛应用。 本次测试使用仪器为骄鹏公司产Miniseis24型综合工程探测仪和BGJ-28A型井中三分量检波器。

声速测量实验报告

声速测量实验报告 只有通过实验才能知道结果，那么，下面是给大家整理收集的声速测量实验报告，供大家阅读参考。 声速测量实验报告1 实验目的:测量声音在空气中的传播速度。 实验器材:温度计、卷尺、秒表。 实验地点:平遥县状元桥东。 实验人员:爱物学理小组 实验分工:张x——测量时间 张x——发声 贾x——测温 实验过程: 1 测量一段开阔地长; 2 测量人在两端准备; 3 计时员挥手致意,发声人准备发声; 4 发生人向上举手,同时发声,计时员计时(看到举手始,听到声音止) 5 多测几次,记录数据。 实验结果: 时间17∶30 温度21℃ 发声时间0.26rime;

发声距离93m 实验结论:在21℃空气中,声音传播速度为357.69m/s. 实验反思:有一定误差,卡表不够准确。 声速测量实验报告2 一实验目的： (1)加深对驻波及振动合成等理论知识的理解， (2)掌握用驻波法、相位法测定超声波在媒介中的传播速度， (3)了解压电换能器的工作原理，进一步熟悉示波器的使用方法提高运用示波器观测物理参数的综合运用能力。 二实验仪器： 双踪示波器一台，信号发生器一台,测试仪一台，同轴电缆若干。 三实验原理 声波是一种在弹性媒质中传播的纵波。对超声波(频率超过2×10Hz的声波)传播速度的测量在国防工业、工业生产、军事科学与医疗卫生各领域都具有重大的现实意义。实验室常用驻波法和相位法进行测量。 (一)驻波法测量声速基本原理 如图所示为两列同频率、同振幅、振动方向平行且相向传波的机械波在媒介中形成的驻波波形，其波腹间距与波节间距均为半个波长。通过对波腹(节)间距X的测量便可实现对波长ambda;的间接测量，结合对驻波谐振频率f的测量便可间接求算声波的传播速度v。 v = ambda; × f ambda;=2X v = 2X × f

铁路特大桥钻孔波速测试报告

太原至焦作城际铁路（武乡站至省界） （定测） 朱家川村跨长邯高速特大桥 （15-ZD-3819孔） 剪切波速测试 物探成果报告 铁三院物探所 二○一五年十一月

太原至焦作城际铁路（武乡站至省界） （定测） 朱家川村跨长邯高速特大桥 （15-ZD-3819孔） 剪切波速测试 物探成果报告 编写： 复核： 专业审核： 专业审定： 铁三院物探所 二○一五年十一月

目录 一、概况 (1) 二、测试工作技术依据 (1) 三、测试方法及仪器设备 (1) 四、资料的整理与分析 (1) 五、结论 (2) 附： 剪切波传播垂直时间计算表 垂直时距曲线图 铁路工程场地类别及场地土类型划分表

一、概况 依据三设计经〔2015〕82号关于下达《太原至焦作城际铁路（武乡站至省界）定测任务书》的通知和地质专业的要求，铁三院物探所承担了该项目朱家川村跨长邯高速特大桥的剪切波速测试工作。该项工作委托河北水文工程地质勘察院完成。钻孔里程DK195+596.17左4.2m ，钻孔编号15-ZD-3819，钻孔终孔深度为60.5m ，物探测试深度为57m 。本次测试点距1.0m ，测试时间为2015年11月17日。 二、测试工作技术依据 本次剪切波测试主要技术依据为：中华人民共和国国家行业标准《铁路工程抗震设计规范》GB 50111-2006。 三、测试方法及仪器设备 本次剪切波测试采用单孔检层法，震源采用叩板法，左右两端激发，孔中用三分量检波器接收, 震源距孔口垂直距离为1.9m ，使用RS-1616K （S ）基桩动测仪及三分量检波器。 四、资料的整理与分析 根据剪切波测试记录，通过波形对比读取各测点同一相位正反相波形的极值时间，求其算术平均值，并对其进行垂直校正，绘制出垂直时距曲线图（见附图1），然后计算出各波速地层的剪切波速度，据此进行场地类别及场地土类型的划分（见附表1）。 依据中华人民共和国国家行业标准《铁路工程抗震设计规范》 等效剪切波速V se 值按下式计算： ∑ ==n i si i se V h V H 1 / 式中： V se —计算深度内的土层等效剪切波速（m/s ）；

声波岩石参数测定仪

仪器一 声波岩石参数测定仪 随着超声探测技术的发展，相应的研制出了各种探测仪器，应用于岩体（岩石）超声探测的仪器和设备，它是以岩石力学特性为基础，研究声波或超声波在岩体（岩石）的传播规律，借以了解岩体（岩石）的动弹力学状态及其结构特征。目前国内外的探测仪器种类甚多，性能也各不相同，但它们的基本原理都大同小异。大体上具有发射、接收和记录（显示）三个系统，以及“电声”转换及“声电”转换系统。其工作的基本方法也不外乎如图一所示。 1. 发射换能器 2. 接收换能器 图一 仪器测量工作原理方框图 SYC～3型声波岩石参数测定仪 （一）构造原理： 仪器的发射、接收两大部分，由多谐振荡器进行同步控制工作。每个振动周期有一触发信号输出，它同时控制“发射延时”和“扫描延时”工作。“发射延时”将触发信号延时一段时间后输出给发射系统，让发射机工作，同时让计数器开始计数。“扫描延时”将锯齿波扫描经过适当的延时，以便接收放大的波形能呈现在示波管屏幕上。这个尖脉冲信号同时加到计数器，做计数器的关门信号，以便读到某一波形的到达时间t。发射系统：其电路原理框图如图二所示。其发射脉冲幅度分两挡，连续可调，最低幅值80V，最高可达1000V，脉冲宽度为0.2～5微秒。当接收系统的同步信号到来后，“单稳”输出一宽度可调的矩形脉冲，其经放大后，加在换能器的晶体上，引起压电晶体的机械振动。 图二 电路原理方框图

SYC～3型声波岩石参数测定仪，主要为室内模拟及岩样试验使用，用于研究岩样的结构分析、应力状态、弹性参数、岩样的物理性质以及工程地质、地震模拟实验等问题，也可做短距离的现场测试。其具有手动、自动测时，手动取样测幅和离散连续自动测幅等多种功能，同时具有8421码正逻辑数据输出，连接打印机或接口与计算机连接进行采样分 图三 声波仪测时方框图 晶振10Mc的频率经分频器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ输出φ1、φ2、φ3并同时输出为1ms或8ms。其为该机同步周期。φ1直接控制发射输出、10倍时间扩展器及记数显示、复零电路。分频Ⅱ受控制脉冲②控制使φ2相对于φ1延时，延时时间大小由仪器面板上“左移，右移”“移位，复零”等开关控制，延时以后的φ2控制扫延电路，使波形出现在示波器屏幕上适当的位置，以便于观察和测量。同样可使φ3相对于φ2延时，延时的大小亦由“左移，右移”“移位，复零”等开关控制，φ3（同φ1）控制10倍时间扩展器，产生时间T1、T2和T3，在误差范围内使T2恒等于10倍T1，即T2≌10 T1，调节面板上的多圈电位器，可改变T1和T2的宽度，但始终使T2≌10 T1，计数的尾数分别用T1或T2作钟控脉冲，可以使常规测试0.1μs 最小时间的方法提高到 0.01μs ，最小时间提高一个数量级。 扫描电路输出锯齿波电压到水平放大至示波管，扫描结束时还输出信号控制电子开关，使被接收的多路信号显示在扫描线上。 自动测时时接收信号经放大后再进行全波整流，使接收波的正起跳或负起跳均能使门限电路开始翻转，不至丢失波形。经整流的接收波输至门限、闭锁电路，该电路输出自动

剪切波速测试技术要求

XXXXXXX线物探工作技术要求 依据铁三院《XXXXXXXX线X测任务书》要求，物探所承担了该项目的物探任务，为保证工作顺利进行，提高资料质量，特制定以下技术要求： 一、工作技术标准 1﹑《铁路工程物理勘探规程》TB10013—2004 2﹑《铁路勘测细则》QJ/SSY034—2000 3、《铁路工程抗震设计规范》GB50111—2006 4、《建筑抗震设计规范》GB50011-2001 二、要求解决的工程、地质问题 1、剪切波速测试； 三、质量保证措施 1、对投入的仪器设备进行全面检查，不符合要求的立即申报修、换。 2、工作时严格执行ISO9001质量体系标准，重视质量过程控制。野外记录各项签署要齐全。 严格执行开工前检查，中间检查和质量验收制度，发现问题及时纠正，不符合质量要求的原始资料，不能作为解释依据。 3、接受任务时，和有关专业加强联系，明确任务、目的。了解测区基本的地层岩性、地质 年代、地质构造及水文地质情况，选择合适的物探方法及技术，内业工作与外业工作同步进行，以指导外业工作。 4、外业工作时分别拍摄场地全景照片、仪器摆放照片、电线电缆照片，激发板位置照片、 岩芯照片、现场工作片段照片，以便物探人员了解现场的情况。 5、现场测试深度达不到要求或出现其他特出情况，立即与物探所联系，经过确认后方可 开展下一步工作。 6、剪切波测试当天应把原始数据、工作的情况统计表、现场照片发到物探所邮箱，对原 始数据进行分析判断合格后，三天内提交整理好的成果资料，原始数据有疑问，测试人员及时与现场地质人员协商重做或改在靠近的孔补测。 7、内业工作与外业同步进行，不得拖后，以便内业指导外业和及时提交资料。 8、原始资料根据工点名称分门别类，标属各项参数，以便于资料的归档管理。 9、成果图的编制要按照“物探通用标准图式”进行绘制，所用符号、图例及有关名词术语 要符合“细则”的规定。 10、检查工作量不小于分项工作总工作量的5%，误差应满足“物规”中的规定。 四、安全生产措施 1、各班组制定严格的安全措施, 制定安全生产细则，设立专职的安全员，负责班组成员的 安全教育工作，作到时时有安全检查；处处有安全警示，确保工作安全。 2、认真学习有关交通安全等安全守则, 保证工作安全进行。 3、严格落实我院各级安全生产责任制和铁路勘测安全规则。注意驻地的放火防盗工作，注 意饮食卫生。 五、剪切波速测试 （一）外业工作 1、物探方法：单孔检层法: a、剪切波测试工作，应保证探头下井安全和测试深度，测试前应取得钻孔地层柱状图资料，

用声波速度预测岩石单轴抗压强度的试验研究.

文章编号 1000-2643(1999 02-0013-03 用声波速度预测岩石单轴抗压 强度的试验研究 Ξ 燕静 1, 李祖奎 1, 李春城 1, 赵秀菊 1, 翟应虎 2, 王克雄 2 (1. 胜利石油管理局钻井工艺研究院 , 山东东营 257017; 2. 石油大学 (北京 摘要声波速度是一项较好反映地层岩石综合物理性质的声学指标 , 被广泛应用于石油勘探开发工程的各个专业技术领域。在扼要叙述室内测定岩石声波速度、单轴抗压强度试验方法的基础上 , 重点介绍了利用回归分析方法 , 研究声波速度与岩石单轴抗压强度相关关系、定性定量结论。在综合分析研究的基础上 , 单轴抗压强度的数学模型及其预测剖面。 , 的应用前景。 主题词 ; 中图分类号 TE21文献标识码 A 引言 声波是物质运动的一种形式 , 它由物质的机械运动而产生 , 通过质点间的相互作用将振动由近及远地传播。对于声波测井发射的声波来说 , 井下岩石可以认为是弹性介质 , 在声振动作用下能产生弹性形变 , 所以岩石既能传播质点运动方向与传播方向平行的纵波 , 又能传播质点运动方向与传播方向垂直的横波。国外的一些研究已经表明 , 声波在岩石中的传播速度与岩石的硬度、抗压强度存在着较好的相关关系 [1,2]。另外从测井资料分析中也可以看出 , 声波速度与地层的岩性、岩石结构、埋深和地质年代也有密切的关系。因而声波在岩石中的传播速度是一种较好反映岩石综合物理性质的有价资料。 岩石单轴抗压强度作为材料的一种力学特性 , 反映了岩石受外力作用被破坏的主要指标 , 成为石油钻井工程中钻头设计、选型的基础数据。如何将反映岩石综

岩石声波波速测试实验

实验三岩石声波波速测试实验 一、实验目的 熟悉掌握仪器操作，掌握声波岩石波速测试方法步骤，建立不同材料介质密度对波速影响程度的概念。 二、实验原理 声波测试理论基础建立在固体介质中弹性波的传播理论。该方法就是利用一种声源讯号发射器（发射系统），向压电材料制成的发射换能器发射一电脉冲。激励晶片振动，发射出声波在测试材料中传播，后经接收器接收，把声能转换成微弱的电信号送至接收系统，经信号放大后在屏幕上显示出波形，从波形上读出波幅和初至时间（t），由已知的测试材料距离（L），便可计算出超声波在测试材料中传播的纵波波速（Vp），即Vp=L/t。 图3-1岩石声波波速测试示意图 三、主要仪器设备 1.HS-YS4A岩石声波参数测定仪，见图3-2 2.游标卡尺 图3-2HS-YS4A主机 四、实验操作 1、启动仪器

打开仪器的电源开关，首先进入WINDOWS 系统，然后启动仪器控制软件。点击工具栏图标“”，在未接换能器的情况下出现 4 道低噪声信号，说明仪器工作正常。然后按图23-3接上换能器。 图3-3 换能器与主机连接 2、校正声波系统的零声时值T0：将两换能器端面紧密接触，点击工具栏图标“”，执行一次采集，移动游标，读取T0值。 3、用游标卡尺量取岩石试件长度（高度），然后用耦合剂在岩石试件的两个端面轻涂一层，再将发射换能器和接收换能器与试件端面贴紧。 4、调出控制面板，点击工具栏“置参”，输入换能器对T0零值和试件长度（单位:m）（见图23-4），然后设置仪器的滤波参数、采集通道、采样间隔、频带宽度、通道衰减倍数等工作参数（见图23-5），红色为选中的参数。 图3-4 T0和试件参数输入图3-5 仪器工作参数设定 5、执行采集：点击工具栏图标“”进行一次采集，通过观察采集波形幅值等情况，决定是否调整采集参数，调整采集参数后，需重新进行采集一次。然后移动光标读取初至波的声时（见图23-6）。再点击一下V P或V S，自动计算出纵波或横波速度。横波速度V S测试需用横波换能器。

剪切波速

琼中白鹭湖度假区19#楼场地土剪切波速测试报告 工程名称：琼中白鹭湖度假区19#楼 场地位置：琼中县湾岭镇白鹭湖度假区 测试人员：黄小松 报告编写：黄小松 审核人：周龙茂 东华理工大学勘察设计研究院 二O一三年十一月

一、项目概况 琼中白鹭湖度假区19#楼详细勘察为确定场地各土层剪切波波速和土层等效剪切波，划分建筑场地的类别。现场进行了场地土层剪切波试验，本次完成测试孔2个（编号为ZK4、ZK13）。 二、地质概况 地质概况详见“琼中白鹭湖度假区19#楼岩土工程详细勘察报告”。 三、野外工作方法与技术 1、剪切波速测试工作方法 本次试验采用单孔法波速测试——敲板法。震源设置在离孔口1.5米左右的地方，木板与地面耦合良好，木板上压上数百公斤重物，木板中心位置应正对钻孔，精确测量震源至孔口距离。测量时，井中三分量检波器（探头）放至孔底，由深到浅测量，测点点距为1米。在板两端用重锤垂直测线沿水平方向敲击并采集数据。测试过程如图1所示。 测试仪器采用武汉岩海的RS-1616K动测仪及配套设备。 2、遵循的技术标准 《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）（2010版）； 《地基动力特性测试规范》（GB/T 50269-97）。 3、土的分类及场地类别判别标准 （1）按表1划分土的类型

土的类型划分和剪切波速范围表1 ak （2）建筑的场地类别，应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度按表2划分为四类 各类建筑场地的覆盖层厚度（m）表2 四、数据采集与处理 根据工作任务，现场采集了2个孔的剪切波速数据。 数据处理，室内采用武汉岩海公司剪切波分析程序分析。利用该程序提供的数据处理功能进行曲线修正，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。完成工勘资料的输入，人工分层，并输出成果图，成果图有原始波形图、剪切波速直方图。 五、测试结果与结论 1、测试结果 场地各岩土层剪切波波速值测试结果如下表

剪切波速测试报告

XXX城区地震小区划场地工程地震条件勘察剪切波速测试报告 XXXXXXXX研究院有限公司 二零壹八年五月

一、前言 受XXX有限责任公司委托，XXX研究院有限公司的相关工程技术人员于2018年4月20日赶赴XXX施工区，开始对“XXX城区地震小区划场地工程地震条件勘察工程”场地进行单孔剪切波速测试，2018年4月30结速野外测试工作。该场地位于XXX城区内，根据场地条件及《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）等有关规定，本场地共完成ZK1-ZK10共10个一般孔，PZ2#-PZ6#5个排钻孔（用于断层判定）进行了剪切波速测试工作，测试的目的是对勘察区场地土的类型及场地类别进行划分，以确定建筑抗震有利、不利和危险地段。 本项目工作技术要求： 1、测定钻孔深范围内的土及基岩等效剪切波速； 2、确定场地土类型及建筑场地类别。 二、检测设备、基本原理 1、检测设备 检测设备采用武汉建科科技有限公司制造的WAVE2000S场地振动测试仪，检测设备及现场联接见图1. 图1 单孔波速测试示意图 1-场地振动测试仪 2-重物 3-木板 4-外触发传感器 5-三分量控头

6-探头信号传输线 7-外触发传感器信号线 8-钢丝绳（或尼龙绳） 2、剪切波速及地脉动测试基本原理 单孔剪切波速法（检层法）测试基本原理； 用木锤或适宜的铁锤分别水平敲击水平放置孔口的木板两端，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，然后读取正、反两方向的实测波形，找出波形交叉点，读取初至波传播时间，进而计算出各测点（层）剪切波速值及其它相关参数。 土层的等效剪切波速，按下列公式计算； ∑===n i si i se v d t t d V 1 0// 式中 Vse ——土层等效剪切波速度； d 0——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转播时间； di ——计算深度范围内第i 层的厚度（m ）； Vsi ——计算深度范围内第i 层土的剪切波速（m/s ）； n ——计算深度范围内土层的分层数。 相邻两测点地层波速计算工式为： 1 21 211 2 11..1222 ----++-+???? ? ?-=i i i i i i i i t H s H s H H t H s H H v 式中：Vi 是第i-1点第i 点土层的剪切波速（m/s ）； Hi 是第i 点的深度（m ）：Hi-1是第i-1点的深度（m ）；S 是激振板中心到孔中心的距离（m ）； ti 为第i 点的剪切波到时（S ）；ti-1为第i-1点的剪切波到时（s ）。

波速报告

南水北调东干渠工程土层剪切波速度测试报告 https://www.sodocs.net/doc/608291367.html,/p-67118181978.html 技术负责人： 测试人员： 报告编写： 审核： 北京地大地质科技公司 2011年8月20日

一、前言 受委托，北京地大地质科技公司于2010年9月至2011年9月对北京市南水北调配套工程东干渠工程场地进行单孔波速法测试。该场地位于北京市东五环东侧，根据场地条件及《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)等有关规定，本场地共完成25个钻孔剪切波速测试工作。测试的目的是对拟建建筑场地土的类型及建筑场地类别进行划分，以确定建筑抗震有利、不利和危险地段。 二、检测原理及仪器 1、土层剪切波波速检测简介 测试方法选用单孔法，利用已经钻好的钻孔，将起振板置于井口1至米处，并使其中点与井口的连线垂直于起振板，同时在其上加压整体性较好的重物，然后锤击起振板产生剪切波速，并通过置于井内的三分量拾振器将土的振动历程输入仪器，经电脑分析，获得各测点剪切波到时，经计算得到各土层的检测波速。图一为剪切波速测试示意图。 图1 单孔波速测试示意图

在场区对甲方指定的勘察钻孔采用单孔检测法在孔中进行土层剪切波速测试，按规范要求，每一土层都有一个测点，当某一土层厚度较大时，每1米测一个点，在一个测试深度上重复测试多次，确保数据的可靠性。根据测试数据绘制场地土层剪切波速曲线图，计算地面以下20米内土层等效平均剪切波速值，进而确定建筑的场地类别。 2、测试仪器 现场数据采集使用建设部综合勘察研究院长沙白云仪器开发有限公司生产的CE-9201岩土工程质量检测仪器，采集的数据是由井中的三分量传感器，通过仪器记录三道波形，经与电脑通讯，将仪器的数据传输到电脑中，处理后得到各土层的剪切波速值。 三、检测依据 划分场地土类型及建筑场地类别依照中华人民共和国国家标准《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)中的有关规定进行。 1、土的类型划分：按土层的剪切波速度分为 2、建筑场地类别划分标准 根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度按下表划分为四类。

波速测试报告

A3-A11号楼 按设计整平标高及环境标高整平后，场地内土层厚度一般2.5～19.2m，最厚处位于场地西侧，土层厚度19.2m，上部为人工填土，下部为碎石土。根据地区经验值，土层剪切波速取值：人工填土Vs=110m/s、碎石土Vs=250 m/s。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）计算场地内土层等效剪切波速。 计算公式： V se=do/t t=∑（d i/V si） 式中 V se——土层等效剪切波速（m/s） do ——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； d i——计算深度范围内第i土层的厚度（m） 按整平后最大土层厚度计算得出各拟建安置房位置土层的等效剪切波速，据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）2008年版表4.1.6划分场地类别、建筑抗震地段及设计特征周期。（见下表4.1） 表4.1 场地类别划分表

A12-A16号楼 按设计整平标高及环境标高整平后，场地内土层厚度一般6～13m，最厚处位于场地南侧，土层厚度15.8m，上部为人工填土，下部为碎石土。根据地区经验值，土层剪切波速取值：人工填土Vs=110m/s、碎石土Vs=250 m/s。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）计算场地内土层等效剪切波速。 计算公式： V se=do/t t=∑（d i/V si） 式中 V se——土层等效剪切波速（m/s） do ——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； d i——计算深度范围内第i土层的厚度（m） 经计算，场地土层等效剪切波速为203m/s，为中软土，故场地类别为Ⅱ类。本场地抗震设防烈度为7度，地震动峰值加速度值为0.10g，地震动反应谱特征周期为0.40s。 注：上面报告表4.1《场地类别划分表》中标红部分为需要对应补充编制波速测试报告的参考数据，其他资料参考图件及报告。

剪切波速实验报告

剪切波速试验 1.1试验的目的 （1）掌握波速试验操作方法及试验原理。并能独立进行波速测试、试验数据处理，认识了解试验设备。 （2）划分场地土类型。 （3）计算场地剪切模量和卓越周期。 1.2 试验的适用范围 波速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，可根 据任务要求，采用单孔法、跨孔法或面波法。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。 1.3试验的基本原理 单孔法通常是指在地面或者信号接收孔中激振时，检波器在一个孔中自下而上逐层检测土层的P 波或S 波波速。 （1）地下介质采用水平层状地层模型； （2）剪切波速在水平方向为均匀分布，而在垂直方向随深度变化； （3）反演公式： ∑-=-----= 11 1 1 cos i j sj j j i i i i si V h h t h h V θ 式中 si V 、ji V --分别为第i 和第j 个测点深度处的剪切波速（m/s)； i h 、j h --分别为第i 和第j 个测点的深度（m)； i t --第i 个测点深度的到时（s)； i θ--第i 个测点到激发点的连线与钻孔轴向的夹角。 1.4试验的仪器设备 RSM-SW 波速测试仪，主要包括波速剪切仪、剪切波电缆线、三分量传感器、大铁锤、条木等

1.5试验步骤 （1）在指定测试地点打钻孔，垂直度要求与一般勘察探空一样，现我们采用已经打好的钻孔（孔深约9m）。 （2）离开孔口0.5-1.5m处布置激震装置，激震装置采用大木条和铁锤构成。（3）孔内测点结合试验场地土层实际情况布置测点，测点垂直方向上的间距取1m。 （4）在孔内放置三分量检波器，在预定深度固定（机械固定）于孔壁上，并紧贴孔壁。 （5）测点布置，本试验采用孔内每一米布置一个测点。 （6）激发布置，本试验采用地面激震，距离孔口距离0.79m处埋设一块大木头，用大锤锤击木板两端，产生正反的剪切波。 （7）接收，采用三分量检波器，在不同的深度分别记录正反向剪切波的波速，检查记录波形的完整性和可判读性。如发现接收仪记录的波形不完整，或不可判读，则必须重做，直至正常为止。 1.6数据整理