水木阳光项目工程声波及地微震报告.docx
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水木阳光项目工程声波及地微震报告
附件1：
凤冈县水木阳光小区
单孔声波测试报告
勘察单位贵州鼎盛岩土工程有限公司
证书编号243157-kj
时间2012年10月
凤冈县水木阳光小区
单孔声波测试报告
测试人员：
报告编写：
校核：
审核：
贵州鼎盛岩土工程有限公司
2012年10月
目录
一、概述
二、地质及地球物理概况
（一）．地质概况
（二）．地球物理特征
三、工作方法及技术
四、岩质单元划分原则
（一）场地纵波速特征
（二）完整岩块波速及岩质单元划分
五、岩体中的裂隙.软弱夹层
一、概述
拟建“凤冈县水木阳光小区”工程位于凤冈县凤凰中学北侧，由贵州鼎盛岩土工程有限公司承担详勘阶段的岩土工程勘察任务。
为配合“凤冈县水木阳光小区”1、2、10号楼的岩土工程勘察工作，我公司对该场地工程钻孔进行原位单孔声波测试，其目的是：
1、配合岩土工程划分岩质单元。
2、探测岩体中钻孔未发现的裂隙、软弱夹层。
声波试验孔见表1表1
单孔声波
ZK1-4，ZK1-11，ZK1-19，ZK1-28，ZK1-40，ZK1-48，ZK1-57，ZK1-63，ZK1-77，ZK1-84，ZK1-90，ZK1-100，ZK2-3，ZK2-7，ZK2-15，ZK2-21，ZK2-31，ZK2-39，ZK2-47，ZK2-56，ZK2-69，ZK2-82，ZK2-87，ZK2-94，ZK2-107，ZK2-114，ZK10-7，ZK10-15，ZK10-22，ZK10-36，ZK10-42，ZK10-53，ZK10-58，ZK10-65，ZK10-71，ZK10-82
1548点
二、地质及地球物理概况
1、工程地质概况
场地岩性为浅灰色白云岩，溶洞、裂隙、溶槽不发育。
岩芯较破碎，岩芯多呈柱状，少许为短柱状及块状。
2、地球物理特征
地球物理勘探的基础是被探测体的物性差异，常表现为岩体的电、磁、弹性波速等物性参数。
本次超声波原位测试主要查明岩体破碎程度、风化程度、裂隙、溶洞等隐伏不良地质体的分布界限。
不良地质体的波速值与正常岩体波速值差别较大，满足地球物理勘探的前提条件。
三、工作方法及技术
单孔声波测试所选用仪器为AC－301A型非金属数字超声测试仪，井下仪YFS-2型一发双收超声波换能器。
它是由接收机和发射机两部分组成的二合一多功能数字超声检测仪，能测试岩体、混凝土或其它非金属的波速，是岩体声波信息研究及检测的一种必备工具仪器。
其技术参数如下：
1、接收部分的声波传播时间测量范围0～999.9s及0～9999s两档。
增益>110dB；；声波传播时间测量误差0.1s档<20s时，Δt<1.5%；0.1s档<100s时，Δt<0.5%；1s档<500s时，Δt<0.5%；放大灵敏度<3v/㎜；频带宽度1～100KHz；输入阻抗≈1KΩ；扫描宽度10000、3000、1000、300、100、30s六档；扫描延时范围0～8ms。
2、发射部分的发射波形为矩形脉冲。
脉冲幅度80～250V，300～1000V两档可调；脉冲宽度5～100s；
3、测试换能器频率为30KHz，1.2Mpa水压下不漏水。
实测点距为20cm，接收探头间距20cm，每孔观测率为5%，均方误差小于2%。
以水为声耦合剂，检测终点深度为探头能下到的钻孔最深基岩位置，按20cm点距逐点测试Δt值（P波的走时T1和T2），并计算出υp值。
以满足较为详细了解钻孔岩体完整情况、风化程度、构造和岩溶的分布情况。
测试基本原理是：
由时钟脉冲发生器分频产生所需要的时间单位脉冲，同时产生测试所需要的各种控制脉冲。
其中的发射脉冲经升压输出至发射换能器，发射换能器将电脉冲功率转换为声源，声源处的声在介质（岩体、混凝土及其它非金属）中传播已知距离，又被接收换能器将收到的声信号转换为电信号，经仪器测量该电信号有关波列的到时和振幅，用以确定岩体或混凝土的物探参数。
测试原理见图3-1
四、岩质单元划分原则
声波测试的波速及其随孔深变化规律与岩体风化规律，破碎、裂隙、溶蚀程度，岩石矿物成份，结构构造紧密相关的。
因此，声波波速（υp）及波速-孔深（υp-H）曲线的起伏形态可直接反映出各岩石地层岩体的状态。
1、场地纵波速特征
由于该场地岩体破碎，受风化、溶蚀等因素影响及原位声波值的变化，纵波速最小值仅为2820m/s，最高值为3315m/s，波速曲线呈较密集的锯齿状，规律性较好，对溶蚀裂隙、软弱夹层、破碎岩体反映准确。
该场地常见纵波速值在2959～3210m/s之间。
2、岩质单元划分
根据场地波速的测试结果，结合以往同类岩石的测试资料，经数理统计，取场地岩体新鲜岩块纵波速值5000m/s为特征值，作为本场地完整岩体的平均纵波速值，以此求取实测钻孔的分段完整性系数Kv。
按岩体纵波速值υp将本场地岩体划分为一个级别，即A单元。
划分标准祥见表二、表三。
具体划分时着重考虑岩体的总体特征，而不拘泥于个别孔段υp值的突变。
纵波速划分岩质单元指标表表2
岩性
单元符号
纵波速值Vp（m/s）
纵波速平均值Vp
（m/s）
完整性系数区间值
Kv
完整性系数平均值
Kv
岩性描述
白云岩
A
2959-3210
3140
0.35-0.41
0.39
岩体较破碎
岩体完整性分类标准表3
完整性系数Kv
>0.75
0.55～0.75
0.35～0.55
0.15～0.35
<0.15
结构类型
岩体完整
岩体较完整
岩体较破碎
岩体破碎
岩体极破碎
五、声波资料的地质解释
1、岩体风化程度的划分
场地钻探揭露的基岩，根据纵波速变化，按其风化程度可划分为：
中风化层：
υp=2959～3210m/s
2、计算岩体的完整性系数Kv
Kv=（υp∕υo）2
υp－在钻孔岩体中测得的纵波速；
υo－岩块纵波速特征值υo=5000m/s，
完整性系数Kv=0.39。
3、钻孔声波曲线解释
波速与岩体完整性成正比，岩体内的岩溶、风化、破碎情况越发育，其波速值越低，在相应的υp-H曲线上，形成一个低槽。
为此，通过υp-H曲线变化和波速值的高低可确定其岩体的工程地质特征和风化程度。
附件2
凤冈县水木阳光小区
地基卓越周期测试报告
贵州鼎盛岩土工程有限公司
2012年10月
凤冈县水木阳光小区
地基卓越周期测试报告
测试人员：
报告编写：
校核：
审核：
贵州鼎盛岩土工程有限公司
2012年10月
一、工程概况
受业主的委托，我公司测试人员于2012年9月30日，对凤冈县水木阳光小区场地具有代表性的3个勘探点进行了地微振测试（测试位置见钻孔平面布置图）。
测试过程及资料处理的技术依据为：
《场地微动测量技术规程》（CECS74—95）；
《地基动力特性测试规范》（GB／T50269-97）；
《城市勘察物探规范》（CJJ7-85）；
二、测试目的
地球上任何建筑物的地基，都在以微小的振幅不停地振动着，即地微振，地微振主要是由风、雨、声响等自然现象及人类活动所引起的综合微动。
而对地微振测试得到的谱线与地震时用地震仪器测得到的地震反应谱线相似，这样设计人员可用地微振谱来代替地震反映谱进行设计。
在详细勘察（包括钻探、声波等）的基础上，进一步研究场地地基的稳定性和建筑物共振破坏特性，进行微地振测试，并根据脉动特征来划分场地类型，区分不同场地的地震效应，为建筑物的设计提供防震和抗震参数，为设计单位、工程施工提供科学的依据。
三、现场测试
为了尽量避免环境噪音干扰，得到地基的可靠信息，测试选在无风、无雨，少干扰的2012年9月野外深夜测试。
本次测试采用的仪器是中外合资湖南玉华仪器有限公司（长沙旭华仪器厂）生产的高精密度GJY－1型岩土工程检测仪。
仪器采样间隔10μs—2.5ms之间，增益6—96db，通道数：
3道，频带宽度1—8000Hz，8档高通与低通滤波供通带选择，并备有专门的地基卓越周期测试软件。
拾振器采用重庆地质仪器厂生产的CDJ—S2C-2三分量检波器和CDJ-JG38井中三分量检波器。
地微振的振动是随机的，但起主导作用的频率成分以一定的周期重复出现，这种在一定的时间内周期出现次数最多的周期称为地微振的卓越周期。
地微振是复杂的人类活动和自然振动的多种波多方向传播的集合表现。
因此，测试时应对各个方向进行记录观测，这样才能更好地反映地基信息。
本次测试是将三分量拾振器的输出端分别接仪器的三分通道，每个测点均按东西、南北、垂直三个方向测试，每个方向各采集4次。
如图所示：
场地地微振测试装置图
四、数据处理及测试结果
地微振测试主要求得微动的频率，它说明地基振动特性的物理量。
由于地微振是一个随机过程，通常采用频谱分析方法。
设地微振时间域函数为X（t），将它变换到频率域的富立叶积分公式：
式中：
ω为角频率，ω=2Пf，f为频率。
根据富立叶积分对所采集到的原始波形进行富氏变换，求出功率谱曲线。
在曲线上选出峰值点，读取对应的频率f，这个值就是所求的卓越频率，卓越频率的倒数就是卓越周期T。
利用公式：
计算卓越周期，式中Ti为每次采集的卓越周期，本次测试中，每一方向均采集4次脉动信号。
故：
根据上述方法，本次测试结果如下表：
地微振测试成果一览表
凤冈县水木阳光小区场地地基卓越周期测试成果表
测点
方向
卓越频率（HZ）
卓越周期T（S）
卓越频率平均值（HZ）
卓越周期平均值T（S）
东西
南北
垂直
A
6.24
6.15
6.07
6.15
0.163
6.142
0.163
B
6.14
6.20
6.05
6.14
0.163
C
6.22
6.18
6.03
6.13
0.163
五、结论与建议
根据场地三个测点的测试成果统计，可得出如下结论与建议：
1、整个场地土层中地微振卓越频率为5.896Hz，卓越周期为0.170秒。
2、建议建筑物的结构设计应避开场地地基地微振卓越频率6.142Hz，卓越周期0.163秒，以避免地基与建筑物产生共振。
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