文档介绍：第三章浅震中的新技术和新方法
第一节纵、横波速测试技术及其应用
第二节瑞利面波法
第三节地震波层析技术(CT)
第四节垂直地震剖面法
第五节桩基动态无损检测法
第六节地微动观测
第一节纵、横波速测试技术及其应用
一、动弹参数测试原理
根据弹性理论可得出纵波速度VP 与横波速度VS
与各弹性参数之间有如下的关系式:
参见P15,
式()
~())
这里 Em 称为动弹性模量(或动杨氏模量);
Gm 称为动切变模量(或刚度系数)。
二、波速测试方法
1. 横波的激发
纵、横波速度测试的意义:测定岩土介质的动弹参数,
评价岩体的稳定性。用刚度系数或剪切模量G的分布来
研究动力基底结构的振动特性。
根据横波的传播特性,接收横波时,必须使检波器的最大灵敏度方向和波的传播方向垂直(也就是和振动方向保持一致)。
横波是在纵波之后到达的续至波,容易受到干扰因此,在工作中应使震源的振动具有明显的方向性,以突出横波信号。
击板法观测横波示意图
螺旋弹簧式震源实验装置
(1) 击板法
(2) 弹簧激振法
(3)爆炸式的横波震源
V型装药室的冲击力方向图
(4) 钻孔横波锤
和电火花震源
另外,在跨孔测量中,
还使用电火花震源。
2. 横波的接收和识别
野外横波的测量即可在地面也可在井中进行。在地面的表土或露头上进行激发和接收时,如前所述,采用不同的激发方向和接收方向,可以获得横波的记录。但由于地表和地下深处岩石所处条件往往差异很大,在地表所测得的波速参数不能完全反映深处岩石的实际情况而产生较大偏差。故目前多采用钻孔中测量的方法。钻孔中测量可分为单孔法和跨孔法两类。
(1) 单孔法
又称地震波测
井或PS测井。
(2) 跨孔法
跨孔法可以用来
测量钻孔之间岩
体纵、横波的传
播速度、弹性模
量及衰减系数等。
跨孔法测量示意图
(3) 纵横波信号的识别
首先分析机械震源和爆炸震源所产生的地震波的特征。它们主要有两个方面的差异。
第一,机械震源产生的地震波,横波的信噪比较大(一般可大于10),而纵波的信噪比往往小于1。爆炸震源则正好相反,其纵波的信噪比较大(一般可大于10),横波的信噪比则只有1~2左右。因此,机械震源对识别横波有利,而爆炸震源对识别纵波有利。