波速测试技术在岩土工程勘察中的应用

付稳强

摘 要：随着社会经济的快速发展，我国岩土工程覆盖范围不断扩大，这也对岩土工程勘察工作提出更高的要求，为了进一步提高岩土工程勘查水平采用波速测试技术，能够满足特殊条件下对地基土物理性质的分析。下面文章就对波速测试技术原理进行分析，并探讨该技术在岩土工程勘察中的应用。

关键词：波速测试;测试技术;岩土工程;工程勘察

目前，科技一直处于快速的发展中，因此在岩土工程的勘探当中使用了非常多的新兴技术，其中，使用土层剪切波速测试技术主要是对场地土层的具体剪切波速进行相应的测定，从而更好的确定场地土的具体类型，划分场地的类别，最终交给设计部门进行使用。

1 波速测试技术相关概述

1.1 基本的原理

在岩土工程的勘察当中使用波速测试技术的具体原理：把波速当作主要依据，对岩土工程当中的地基土进行物理性质的分析，其在岩土工程勘探当中属于一种比较先進的技术。关于波速测试技术可以分为非常多的种类，包含：瑞利波技术、剪切波技术以及压缩波技术等。利用波速测试得到的结果，可以完成岩土工程类型的具体划分，关于动力参数的设置，需要对于阻尼、抗压以及抗剪刚度等参数进行详细的分析。与此同时，在岩土工程勘探当中使用波速测试技术可以非常准确的把地震参数体现出来，比如具体的动剪切刚度以及阻尼比等等。分析测试数据之后，可以对于岩土工程土体是否出现了液化现象进行判断，按照测试结果进而判断出岩土体的周期，保障岩土工程在施工场地当中划分的更加具备科学性以及合理性。关于波速测试结果的计算方法比较多：如果固体介质遭受外力冲击，那么固体介质会出现应变能力，当这种冲击力消失之后，外力冲击以及应变之间不会出现平衡关系，那么就会出现弹力波，从固体介质向四周的位置逐渐传递。关于弹性波的组成是非常复杂的，比较常见的有：面波以及体波等。一般情况下面波是在岩土体的表面完成传播，又可以对其进行细分，即瑞雷波以及相应的拉夫波。除此之外，体波又可以细分为压缩波以及相应的剪切波。在相同的固体介质当中，不同波会存在非常多的传播方式，其传播特征以及速度之间也存在区别，对此，在对波速进行计算的过程当中，一定要按照具体的波来完成计算。

1.2 具体的测试方法

当前，关于剪切波速的测试技术有很多种，包含：钻孔检层法以及折射波法，钻孔检层法又可以细分为跨孔法以及单孔法。如果使用折射波法，那么就会使用较多的检测仪器，非常不便，所以目前钻孔检层法比较常用。跨孔检层法的相关检测设备非常的笨重，如果想要使用跨孔检层法就需要多钻几个孔，检测效率也比较低，因此在工程当中单孔检层法比较的常用。关于单孔检层法的原理：沿着钻孔的具体深度，在某一点处设置检波器，在离孔口较近的地面完成激振，从而可以得到钻孔各分层的具体剪切波速，除此之外，检波器的位置以及激振的位置可以进行互换。单孔检层法比较的简便，可以保障各分层波速数值的准确性，因此应用的非常广泛。

1.3 应用现状

剪切波速测试技术主要在浅层的勘探当中进行使用，可以很好地保障波速测试结果具备准确性，其测试结果可以对于多种地质问题的解决起到辅助作用，因此在具体的岩土工程勘察当中得到了比较广泛的应用，比如：工程动力学参数的具体计算以及场地土承载力的具体计算等，这些都需要使用剪切波速测试技术来更好的完成。除此之外，剪切波速测试技术具备非常大的优势，测试操作比较的简单、测试成本比较低以及分辨率比较高。与此同时，由于存在多种测试方法，因此可以在建筑、水利、石油以及冶金等各种各样的岩土工程当中发挥更重要的作用。当前，我国已经对剪切波速测试进行了规范化，关于测试方法也做出了非常明确的要求，可以这样讲，在我国岩土工程的勘测当中，剪切波测试技术的应用非常的广泛。

2 具体的应用

案例。某烟草公司由于打叶复烤项目的实施需要进行征地328亩（即220669m2），总建筑面积大致为154650m2，需要拟建主厂房、锅炉房，选叶车间、成品库，原料库以及综合办公楼等。在本次工程当中需要对于岩体以及土体进行勘测，主要内容包含：岩溶覆盖层的具体厚度变化以及具体的分布规律、发育特带，场地岩土工程的相关划分，关于岩体质量单元的具体划分;测试土以及水的物理力学性质，对地基的稳定性以及承载力进行评价;关于场地以及地基的地震情况进行判定、边坡是否具备稳定性;面对地基的一些基础方案以及边坡支护的具体方案提出相对应的措施，选出具备稳定性的地基持力层。

具体的勘察方法包含：地质调查，钻探以及钻孔超声波速的具体测试等，为了更好的判定具体的类型以及场地，可以在部分钻孔当中使用CE-9201岩土工程质量检测仪完成具体的测试，工作量的汇总如下。

为了使得岩土的具体质量、地层的具体动弹性参数以及场地覆盖层的具体厚度等更加的精确化，需要对拟建场区当中的6个钻孔进行关于剪切波的具体测试，结果如下。

对场地类别进行划分的过程中，需要参考土房等效剪切波速以及场地覆盖层的具体厚度，在本工程当中，场地主要有杂填土，耕植土以及红黏土等覆盖，厚度大致为0～28.20m，平均厚度大致为8.9m，按照现场检测的成果以及计算结果，本次工程当中的部分剪切波均值大致为178.28m/s，波速均值为179.24m/s，因此可以做出判断：建筑场地土的类型以及类别应该分别为中软土场地以及Ⅱ类。

综上所述，波速测试是岩土工程勘察的常用方法，在应用中该技术具有效率高、成本低、施工便捷、信息处理快等优势，能够满足相关工程对于土质地层条件的评价工作，测试人员应该具有基本的理论知识和业务能力，合理选择测试仪器，做好全过程的测试控制，准确的计算出剪切波速值和其它动力学参数，做好测试资料的再解释，保证岩土工程勘察的准确性。

参考文献

[1]李利华.波速测试技术在岩土工程勘察中的应用[J].工程建设与设计，2018（11）：82～84.