超高层建筑工程勘察中波速测试分析

摘 要：通过将单孔波速测量方法运用于超高层建筑工程勘察中，利用波速测井结果，进行多参数综合分析，为场地类型判别提供了参考依据。通过原位测井波速，对砂性土地震液化进行判别；从而证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。

关键词：工程勘察；剪切波速；场地类别

引言

波速试验是地基土原位测试一种基本方法，比较荷载试验和十字板剪切等其它原位试验，具有测试速度快、成本低、功效高等特点[1]。波速测试可原位测定压缩波（P波）、剪切波（S波）在岩（土）体中的传播速度，从而避免室内测试带来的误差，它能有效地解决许多地质问题 [2]。

本文结合沈阳某超高层建筑勘察工程，采用原位波速试验，对场地的波速试验进行了现场试验研究，为波速试验在岩土工程中地铁勘察的推广应用积累经验。

实测一般采用单孔检层的地表激发孔中接收法，即地面激发以产生弹性波，孔内由检波器接收弹性波[4]。当地面激发以产生弹性波，并产生Sh波（S波的水平分量，其传播速度与S波相等），利用剪切波震相差180°的特性来识别S波的初至时间；在孔口附近垂向激发P波，根据下式可計算VS和VP。

l——板中心至孔口的水平距离。

超高层建筑勘察工程由4栋高栋超过200m的塔楼和1栋高约40m的裙房构成。基础类型为筏板基础或桩筏基础。地下室为5层，基坑开挖深度27.0m。根据规范规定，拟建建筑物场地复杂程度等级为二级，地基复杂程度等级为二级，岩土工程勘察等级为甲级.

工程中波速测试工作主要采的测井方法，每个工点有4个测井，分别编号：No127、No144、No166和No169。波速测试其目的是测定各层土的压缩波波速、剪切波速，确定场地类别。

根据建筑场地中土层等效剪切波速，按照有关规定对建设场地所做的分类[3]。用以反映不同场地条件对基岩地震震动的综合放大效应。两测井中均分布多层土层，则根据计算深度范围内各土层剪切波速加权平均得到的等效剪切波速。计算出土层等效剪切波速，见式（3）。

根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010，如图1所示，为钻孔No127波速曲线，结合场地地基土等效剪切波速度（20m深度以内）的统计结果（No127：Vse=254.6m/s、No144：Vse=251.7m/s、No166：Vse=257.3m/s、No169：Vse=251.4m/s），等效剪切波速Vse平均值为253.8m/s，并且场地覆盖层厚度不小于5m，因此判定建筑场地类别为Ⅱ类，为建筑抗震设计提供了准确详细的地层资料。

结论

本文通过工程实例证明了单孔检层法在勘察中应用的有效性。弹性波在岩土层中的传播速度是反映岩土体的动力特性的一项重要参数，根据实测岩土体的弹性波速，能为划分建筑场地类别、评价地震效应、估算承载力情况等提供分析依据。

参考文献

[1] GB50021-2001..岩土工程勘察规范[S].

[2] 王宁伟.复合地基理论和工程应用研究[D]. 哈尔滨：中国地震局工程力学研究所博士论文，2006.

[3] 方盈.波速测试在沈阳地铁工程勘察中的应用[J].科建园地，2013（6）：134-136.

作者简介：

李青洋（1985—），男，汉族，辽宁省海城市人，职务：辽宁省核工业地质局245大队工程师，职称：助理级工程师，学历：大学本科。