周期性堆载体Rayleigh波减振特性分析及试验研究

为了揭示周期性堆载体Rayleigh波的振动作用波特性,实现对低频表面波的有效衰减,研究了衰减域内的减振机理及效果。首先,构建传输模型,确定了合适的堆载几何尺寸。其次,基于复频散曲线和频域曲线,分析了堆载高度和弹性模量影响下振动波的作用规律及其衰减效果。最后,开展缩尺扫频试验,调取X、Z方向的加速度数据绘制频域曲线,并与复频散曲线做进一步对比分析,研究了各衰减域减振机理。结果表明:扫频试验结果出现了X、Z方向衰减域不一致的现象,不同方向的衰减域恰好与复频散曲线中的衰减域内作用波型一致,X方向会出现一个低频段衰减域,Z方向会在第2衰减域终止频率时出现衰减减弱趋势;进一步说明周期性堆载体可以激发出水平极化共振衰减域和Bragg散射衰减域;而高度是影响伪表面波的重要因素,表现为高度高,容易在第1衰减域内产生伪表面波,高度低,容易在第2衰减域内产生伪表面波;弹性模量是影响高速伪表面波的重要因素,表现为当其达到混凝土弹性模量单位数量级(10 GPa)时,第3衰减域可能会出现高速伪表面波作用范围,否则,将直接进入SV波和P波耦合作用的凋落波模态。研究结果将进一步启发环境隔振领域利用表面波阻块开展减振工作。

Rayleigh波评价强夯加固效果量化分析研究

为实现利用Rayleigh面波准确、高效地评价软弱地基的强夯加固效果,提出Rayleigh面波评价强夯法的量化分析技术。首先将现场采集到的面波频散曲线经过频散分析得到地基不同深度处的剪切波速,在试验室通过对现场取回土样的击实试验和剪切波速测试,得到不同孔隙比时土样所对应的剪切波速,作为本场地土的波速测定参照标准。提出夯击效果评价参数δ,通过对参数δ的计算使得利用Rayleigh面波测试实现对强夯加固效果的量化评价成为可能。最后通过对天津滨海新区某软土场地强夯加固工程的Rayleigh面波量化评价,证实了本方法的可行性。

Rayleigh波在强夯地基测试中的应用

介绍了Rayleigh波的基本特征、测试原理。通过实例给出了Rayleigh波速度与标准贯入试验击数的关系 ,为Rayleigh法在此类地基检测中的应用提供了经验。

聚偏氟乙烯叉指的多波段瑞利波水下传播特性

针对深海装备存在结构损伤实时监测困难的问题,本文设计了柔性电路板制作的以聚偏氟乙烯(PVDF)为基底的叉指换能器,并展开叉指换能器的多波段瑞利波水下传播特性的研究。通过COMSOL软件研究叉指换能器在水下传播瑞利波的特性,同时分析叉指换能器激励瑞利波的强度与激励周期的关系。设计微伏级OP37放大电路对2 mm和4 mm波长的柔性PCB叉指换能器进行实验验证。实验与仿真结果表明:仿真与实验结果的最大误差为8.4%,水下环境会极大地限制叉指换能器激励瑞利波的距离,但传播距离会随着波长的增加而增加,且通过瑞利波和水声声波的速度差解决叉指换能器激励的水声干扰的问题。

碳酸盐岩块石填方地基处理质量检测对比研究

介绍碳酸盐岩块石填方地基检测方法,阐述瑞利波检测的工作原理及方法,通过实例分析研究,统计常规检测试验结果和瑞利波检测试验结果,对比分析建立瑞利波与平板载荷试验及动力触探的相关联系,总结探索出一套准确高效、实施性强的联合检测方法。

基于瑞雷波法的高填路段墙背回填质量无损检测与评价

山区公路建设多高填深挖路段,墙背、台背、涵背等特殊位置高回填路基易受场地限制。为解决大型机械进场施工不便、人工夯实能量不足等造成的路基土不密实、易产生沉降超限病害等问题,采用瑞雷波法进行了临临高速公路高填路段墙背填土压实检测,检测获取墙背填土瑞雷波速分布情况,并建立波速与压实度关联关系。与传统方法点位检测相比,瑞雷波法可实现墙背路基压实质量无损检测与评价,通过科学方法实现检测波速解译,可用于指导工程实践。

相邻道瑞雷波法及在防渗墙强度检测中的应用

相邻道瑞雷波法是首先从共炮点记录中采用τ～p变换法分离出瑞雷波 ,然后采用相邻道计算频散曲线 ,进而通过反演获取横波速度及物性参数。从而消除当前所采用的多道获取频散曲线方法所存在的平均效应的影响 ,提高瑞雷波法的纵、横向分辨率和无损检测精度 ,以及拓宽瑞雷波法的应用范围。通过理论模型记录对面波的分离计算 ,以及采用该方法对某槽孔防渗墙抗压强度检测的实例应用 ,说明了理论方法的正确性、相邻道瑞雷波法检测防渗墙强度的可行性和有效性 。

面波法在深层水泥土搅拌墙中的应用研究

面波法的理论基础是英国学者瑞利提出的半无限弹性均匀介质中的瑞利面波理论,及其后来发展的半无限弹性层状介质中的频散理论,所有这些理论的前提是半无限弹性空间,对于像水泥土搅拌墙等水平方向宽度有限,并且往往宽度很小的弹性介质,对其瑞利面波的特性研究的很少。对于有限宽度弹性介质,根据其边界条件的不同可以简化为平面应力、平面应变、弹性约束三种情况。通过理论分析发现三种情况下,其瑞利面波(直达波)的速度与半无限弹性空间中的瑞利面波速度相差很小,并通过室内模型试验验证了这一结论,为瑞利面波在水泥土搅拌墙等宽度有限的弹性介质中的应用提供了科学依据。

瞬态瑞雷面波法岩溶路基注浆质量检测现场试验研究

为深入研究瞬态瑞雷面波法在岩溶路基注浆质量检测中的应用,现场选取12段试验测区,采集1470个测试样本点,其中在4个重点测区中进行注浆前后的对比测试及部分注浆后长时间追踪测试,在其余8个测区中进行验证性测试。结合现场压水试验及钻孔取芯等多种验证手段,基于有效试验样本数据分别建立岩洞、岩体、土体3种不同地下介质的瞬态瑞雷面波法注浆质量检测标准,并确定合理的检测时间为注浆完7 d后。经部分验证性试验测区内回判试验表明,试验结论准确可靠。

面波法检测地基波速中振源与测点的布置方法

在地面竖向简谐集中力作用下,利用轴对称有限元-无限元耦合模型计算了地表动力响应的相频特性,并由此系统地考察了由两点相位差确定R波速度的影响因素及其规律性。对匀质弹性地基的研究结果表明,为保证由不作P波和S波滤波处理的实测地表信号相位差求出的R波速度具有足够高的精度,点-源距和测点间距必须满足一定的要求;对高饱和度地基及当测点间距较小时,目前对振源和测点布置的常见做法会使检测结果出现较大的误差。结论对地基波速检测的面波法现场工作方法具有重要的指导意义。

浅层三层地基的SASW法模拟勘测研究

掌握瑞利波在分层地基中的传播和能量分布特征是进行瑞利波勘测的关键。建立了3类工程常见土质及其分布的浅层3层地基模型:规则地基、含硬夹层地基和含软夹层地基,基于传递矩阵法研究了瑞利波在三类地基中的传播和能量分布特征,将计算得到的地表处瑞利波时间域内的振动信息作为表面波谱分析(SASW)法的测试数据进行模拟测试。结果表明,实测频散曲线与理论频散曲线中能量占优的模式相对应,SASW法适用于大部分土层分布情况的几十米深度范围的浅层工程地质勘测。研究成果可用来指导现场测试和土层反演。

表面波电磁声传感器的研究

电磁声传感器能够非接触地在金属材料中产生和探测超声波，由于不需耦合剂，使得它能够用于高温、高速和粗糙表面这些常规检测方法难以胜任的场合。介绍了所研制的表面波电磁声传感器的工作原理和进行驻波试验的部分结果分析。

瑞雷面波技术在铁路上的应用

结合实例介绍了瑞雷面波勘探的基本方法原理 ,在铁路上应用的工作方法与技术 ,数据的采集、处理与解释 ,以及瑞雷面波速度转换为承载力的计算方法 。

激光超声检测表面裂纹深度的数值模拟

为了研究激光冲击所引起的瑞利表面波在材料表面裂纹检测方面的作用,采用ABAQUS建立了激光超声无损检测表面裂纹的模型,并模拟激光在材料表面激发瑞利波及瑞利波沿材料表面传播的过程。从激光的峰值压力、空间分布、时间分布3个方面将激光冲击作用等效成力的作用,体现了激光参量在作用过程中所起到的作用;同时,使用无限单元消除了边界的反射回波。通过对接收点处瑞利表面波信号的分析,进行了不同深度表面裂纹对瑞利波回波峰值影响的定量比较。结果表明,瑞利反射波的正向峰值与下一次最大正向位移所对应的时间的比值和表面裂纹深度之间存在着线性关系,进而为实验测量表面裂纹深度提供了一种测量方法。

地基强夯效果的综合评价

针对某强夯地基承载力的评价问题,建立一个强夯试验区。采用了重型动力触探、静力载荷试验和瑞利波法三种综合检测技术,分析了三种检测方法的相互关系,得到了判定强夯效果的瑞利波波速临界值,最后依靠瑞利波波速临界值来评价整个场地的强夯效果。试验发现瑞利波法评价地基强夯效果是可行的,具有方便、快速和高效的特点。

两种计算瑞利波理论频散曲线的传递法模拟对比

对目前计算层状介质中瑞利导波理论频散曲线的2类传递矩阵方法进行总结,分别利用2类传递矩阵方法对假定的层状介质模型进行模拟计算,比较了2类方法的特点。通过模拟计算结果可知,2类传递矩阵算法是一致的,但快速标量传递算法的计算速度比Abo-zena,Menke和Bixing Zhang等推导的传递矩阵算法快1倍多,并且其计算的稳定性和计算精度要优于后者,但在避免高频数值溢出方面,Bixing Zhang等推导的传递矩阵算法比快速标量传递算法要好。

桩侧高压旋喷注浆法处理冲(钻)孔灌注桩质量事故

冲 (钻 )孔桩因种种原因会导致单桩竖向承载力达不到设计要求 ,为此提出桩侧高压旋喷注浆的处理方法 ,对该方法提高单桩承载力的机理、施工要求及加固效果作了介绍。工程实践表明 ,该方法安全、可靠 ,完全可以满足设计要求 ,是桩基补强加固的一种较好方法 。

面波法与单孔检层法波速测试的工程应用

简述了面波法与单孔法等波速测试方法的工作原理、现场施测技术以及数据处理和资料分析过程。以工程实例说明了波速测试技术在岩土工程勘察设计中的应用及其效果。最后就勘探工作的总体安排及其原位测试方法的选择进行了探讨。

瑞利波法在确定冲积土地基承载力中的应用

以安县晓坝镇旁边的茶坪河一级阶地为研究场地,利用瑞利波勘探技术结合原位钻探技术,对该场地土层进行了大致划分。基于瑞利波法测得的大量剪切波波速数据、静力触探和标准贯入试验计算的地基承载力数据,分别建立了粉质粘土和砂土的上述两物理量之间的定量关系式。统计和回归分析表明,剪切波速度和地基承载力之间存在线性关系。该试验研究结果有助于快捷、经济地确定河流冲积土的地基承载力,进一步扩展了瑞利波法在岩土工程勘探中的应用。

瑞雷波法在路基密实度无损检测中的应用

根据瑞雷波法的检测原理,介绍了其在填土路基密实度无损检测中的设备组成和检测步骤。瑞雷波法根据波速变化并考虑其他因素可以反算土体干密度并得到压实度。结合高速公路填土路基上进行的现场检测试验,评述了该方法的优、缺点及适用场合。