现场剪切波速测试误差及其对地震动影响探究

从剪切波速的测量对工程的影响进行论述,以剪切波速的测量方法为切入点,分析了现场剪切波速测试误差产生的原因,并针对这些原因研究现场剪切波速误差对地震动的影响,为以后的剪切波速的测量技术提供一定的参考。     

关于剪切波速有关问题的探讨

介绍了剪切波速测试的基本原理,说明了剪切波速测试的仪器设备及测试方法,并对剪切波速测试资料的整理进行了详细分析,阐述了剪切波速测试成果的应用,以期为工程勘察奠定基础。     

土石混合介质中石料间隙土压实度剪切波速评价研究

采用室内重型击实试验的方法,分别对砂土、粉质黏土、低液限黏性土3种土样的纯土试件和土石混合试件进行了不同含水率、不同含石量情况下试件剪切波速对比试验。引入体积膨胀率
,通过分析
与细粒土剪切波速及
与混合料剪切波速的相关关系,建立土石混合介质不同压实程度时,石料间隙土剪切波速与混合料宏观剪切波速相关性模型。结果表明：石料间隙土剪切波速可由混合料宏观剪切波速推定。研究结果将为采用石料间隙土剪切波速评价混合料压实程度测试技术提供依据。     

苏州第四纪深厚地层剪切波速空间变化特征及其应用

土体剪切波速是工程场地地震效应评价的重要参数之一。基于苏州城区的大量剪切波速实测资料和工程地质特征,探讨了第四纪深厚沉积层剪切波速结构空间变化特征,给出了不同工程地质分区的土层剪切波速随深度变化的经验公式;基于不同深度范围内土层平均剪切波速间存在的显著相关性,建立了基于浅层剪切波速外推深层剪切波速的逐步外推法,验证结果表明:(1)苏州城区等效剪切波速ν_(s20)和ν_(s30)的空间展布具有显著的分区特征,覆盖层厚度d80m的Ⅲ类和Ⅳ类场地的等效剪切波速分界值ν_(s30)可以取为170 m/s;(2)平原区土层剪切波速随深度的变化呈幂律函数关系;丘陵区细化为3个小的区域后,各分区内土层剪切波速随深度的变化呈二次多项式关系;(3)逐步外推法具有很好的适用性,但当外推深度处的土层剪切波速存在剧烈变化时,剪切波速的逐步外推法失效;(4)基于剪切波速逐步外推法,可给出剪切波速不小于500 m/s和700 m/s的任意假想基岩面埋深H_(rock)及相应的微震动场地卓越周期T_g,发现T_g值和H_(rock)值的空间展布基本一致;选取剪切波速不小于700 m/s的土层顶面为地震基岩面时,各工程地质分区的T_g值和H_(rock)值空间展布的差异性显著增大。     

剪切波速对砂土层地震反应的影响

地震动峰值加速度的差异与剪切波速的差异近似呈线性关系。当剪切波速减小时 ,能使地震动分数持时增加的占多数 ;当剪切波速增加时 ,能使地震动分数持时增加或减小的几率差不多。剪切波速减小 ,对地震反应谱长周期部分影响较大 ;剪切波速增大 ,对地震反应谱中、短周期部分影响较大     

土体剪切波速室内测试装置及试验验证

总结了现有剪切波速测试方法以及各种方法的优缺点,通过对测试原理的分析,设计了一种基于振动台的土体剪切波速的室内测试装置,并对原状粘性土进行了剪切波速测试试验,试验结果验证了该装置测试土体剪切波速的可行性。     

福州盆地土层剪切波速特征

根据实际观测资料研究了福州盆地土层刚度(剪切波速)的特征。对实测的福州盆地剪切波速进行数理统计,同时绘制福州盆地场地土等效剪切波速的立体图和等值线图,研究了福州盆地场地各主要土层剪切波速的数理统计特征和场地土等效剪切波速的分布规律,从对福州盆地场地土等效剪切波速的分布特征与福州盆地场地土覆盖层厚度的分布规律的分析可以间接得出场地土等效剪切波速与场地土覆盖层厚度密切相关。最后,应用研究成果对福州盆地进行初步场地评价,为福州市区建筑物的抗震设防及场地选择提供参考依据。     

基于弯曲元技术的无黏性土剪切波速与相对密度联合测试方法

剪切波速和相对密度是评价无黏性土力学性能的重要参数指标。以砾性土的剪切波速测试技术为出发点,通过在特制的钢制承模筒上整合弯曲元的剪切波速测试技术,利用竖向振动台的驱动以改变筒内试样的相对密度,自主研发一套无黏性土剪切波速与相对密度联合测试系统,并对弯曲元剪切波速测试中的初至时间进行修正。该系统用于测试最大粒径小于50 mm的无黏性土的剪切波速,建立无黏性土剪切波速与相对密度的关系。针对标准砂试样、花岗岩圆砾试样、两者按含砾量60%配制的砾性土试样及根据汶川地震中液化砾性土平均级配配制的砾性土试样进行了剪切波速与相对密度联合测试,并与GDS大三轴剪切波速系统的测试结果进行对比。试验结果显示,所研发的系统与GDS系统对土样的测试结果相似,但适用范围更广,测试更简便;相同相对密度下,砾性土的剪切波速比砂土大;试样的剪切波速随相对密度的增加而呈现幂函数形式增长。     

潮间带原位剪切波速特性探讨及应用分析

探讨适用于近海及潮间带场区的剪切波速原位测试方法,针对黄海小洋口潮间带,进行剪切波速的原位测试,分析剪切波速的变化规律及其与土体参数的统计关系,并建立复合关系进行剪切波速预测分析,同时基于剪切波速测试成果进行应用分析。研究结果如下：通过经适性对比,近海及潮间带剪切波速测试采用单孔悬挂式方法较为适宜;剪切波速与测点深度呈相关性较好幂函数关系,按土层的统计关系分析,幂函数及其误差包络线基本反映了规律性;与土体物理力学参数的统计关系呈相关性较好幂函数或线性关系;基于测试资料,建立剪切波速 、孔隙比e、密度 及有效自重应力 的复合关系,通过计算对比分析,按此方法可以取得良好的剪切波速预测结果,亦可进行相关指标的预测分析;通过原位测试资料,进行场地土类划分对比、动参数规律性分析及地震液化判定分析,可为工程勘测、设计人员提供参考。     

场地剪切波速在岩土工程中的应用

本文概括地介绍了检层法和跨孔法测试岩土剪切波速的方法和技术要点,说明了剪切波速可以作为表征岩土特征的指标,简要分析和介绍了剪切波速在岩土工程方面的应用。     

渤海浅层沉积物剪切波速与深度的相关性分析

剪切波速是工程场地地震安全性评价最重要的参数之一.本文应用大量渤海浅层沉积物的剪切波速实测数据,利用最小二乘法通过三种模型探讨了不同土质类型的剪切波速与深度的关系,给出了不同土质类型的剪切波速与深度拟合最佳的统计公式.并与<构筑物抗震设计规范>的推荐公式在某一海域工程场地的测试结果进行对比分析,结果表明:本文所建立的统...     

动剪切模量比与剪切波速对地震动影响及等量关系研究

采用数值模拟方法,研究动剪切模量比和剪切波速对地震动的影响问题,并以对地表加速度反应谱影响为标准研究动剪切模量比变化与剪切波速变化间的对等关系,同时建立了等价关系式,分析中考虑了场地类别、场地遭遇地震强度和地震输入波型的影响。结果表明:①动剪切模量比误差和剪切波速误差对地震动都有着重要影响,在土体强非线性和软弱场地中影响更为强烈,实测的动剪切模量比和剪切波速比真实值低时较比真实值高时对地表反应谱影响更大,三类场地0.1g地震输入时动剪切模量比6%误差或剪切波速25%误差的影响已经不可忽视;②对不同的场地类别、场地地震烈度和地震输入波情况,动剪切模量比单独变化与剪切波速单独变化对反应谱的影响都具有对等关系;③动剪切模量比误差对地震动的影响程度要大于剪切波速误差,二者对地表反应谱的敏感性相差3～5倍,绝对误差相同时动剪切模量比降低情况下与剪切波速的敏感程度相差更大。     

线性回归法探讨马钢地区土层标贯锤击数与剪切波速值的关系

通过马钢地区各类土层标贯锤击数与剪切波速值的实测数据进行线性回归分析及拟合,得出了该地区以土层标贯锤击数计算剪切波速值的经验公式。     

砂土液化势剪切波速简化判别法的改进

结合压电陶瓷弯曲元波速测试技术开展了饱和标准砂的不排水循环三轴试验,并根据试验结果改进了以往提出的利用剪切波速进行砂土液化势判别的简化方法。这种方法本质上基于砂土抗液化剪切强度与弹性剪切模量之间良好的相关性。用改进后的方法全面评价了26次地震、70多个液化场地的液化势,并与国内外其他液化势简化判别法的判别结果作了比较。分析结果表明,改进后的简化方法的评价结果与现场震害调查数据更趋一致。最后,通过一个实例分析]示了利用该改进方法进行土层液化势判别的一般步骤。该改进方法仍有待于深入研究,尤其是对密实砂土场地在强震下的液化评价,需要进一步的试验和现场数据加以佐证。     

弯曲元试验高精度测试土样剪切波速方法

在HX-100型多功能三轴仪上开发了压电陶瓷弯曲元剪切波速测试系统,研究了高精度测试不同种类和刚度土样剪切波速的方法以及剪切波速弥散性问题,并将弯曲元测试结果与DrnevichLong-Tor型共振柱试验结果进行了对比。研究结果表明,对不同种类和刚度的土样,通过选用合适的激发波形和频率就可以消除接收波形的近场效应和过冲现象,高精度地确定土样剪切波速和极小应变剪切模量;在所使用的激发频率范围内,剪切波速不具弥散性。     

区域场地近地表速度结构建模研究

近地表速度结构是全面考虑城市区域场地地震效应,精细模拟地震动场及建筑群震害的基础.针对复杂交错沉积的区域场地,建立了先基于工程地质先验信息限定交错土体边界,利用序贯指示模拟求解各类交错土体空间概率分布,再依据剪切波速与工程地质结构的空间相关关系,借助序贯高斯模拟构建波速结构模型的方法;在搜集分析钻孔波速资料基础上,构建...     

两种土样剪切波速测试方法的对比试验研究

扭剪波传感器是一种刚刚兴起的土样剪切波速测试装置。将扭剪波测试方法与弯曲单元测试方法通过试验进行了对比，对比结果表明：无论对于粘性土还是砂性土，弯曲单元方法测试结果比扭剪型剪切波速传感器测试结果偏低20％左右。然后用理论剪切波速已知的有机玻璃棒对扭剪型剪切波速传感器的测试结果进行了验证，发现该方法测试结果与理论值相差仅1．2％。这表明用扭剪波测试土样的剪切波速是一种更加可靠的方法。     

剪切波速在评估地基饱和砂层地震液化可能性中的应用

对利用“门槛剪切波速”作为初判手段的起源 ,及用现场剪切波速校正室内试验“初始液化”动剪应力幅比的功能 ,进行了论述。对是否有“临界剪切波速”和“临界动剪应变幅”等问题 ,进行了讨论。最后提出了笔者的看法。     

Indirect determination of shear wave velocity in slow formations using full-wave sonic logging technique

This article presents a case study concerning a seismic characterization project. Full-wave sonic logging was used to characterize the shallow compressional wave and shear wave velocity profiles in the site. Anomalous values of the Poisson’s ratio derived from the velocity profiles suggested that the boreholes might have traversed slow formations (i.e. with shear wave velocity smaller than the borehole fluid compressional wave velocity or “mud-wave speed”) and that conventional processing of the sonic logs might have misinterpreted the direct arrivals of fluid acoustic waves as arrivals caused by shear wave propagation in the rock. Consequently, the shear wave velocity profiles provided by the contractor were considered to be unreliable by the project team. To address these problems, a non-conventional determination of the shear wave velocity was implemented, based on the relationship between the Poisson’s ratio of the rock formation and the shape of the first train of sonic waves which arrived to the receivers in the sonic probe. The relationship was determined based on several hundreds of finite element simulations of the acoustic wave propagation in boreholes with the same diameter as used in the perforations. The present article describes how this non-conventional approach was developed and implemented to obtain the shear wave velocity profiles from the raw sonic logs. The approach allows an extension of the range of applicability of full-wave sonic logging to determination of shear wave velocity profiles in formations with low compressional wave velocities. The method could be used to obtain shear wave velocity profiles where compressional wave velocity is as low as slightly larger than the mud-wave speed. A sample sonic log in Log ASCII Standard (LAS) format is provided as supplementary material to this paper via Mendeley Data, together with the FORTRAN source code used to process the log following the approach described in this study.