Signal processing method for shear wave velocity measurement

Soil shear wave velocity （SWV） is an important parameter in geotechnical engineering. To measure the soil SWV, three methods are generally used in China, including the single-hole method, cross-hole method and the surface-wave technique. An optimized approach based on a correlation function for single-hole SWV measurement is presented in this paper. In this approach, inherent inconsistencies of the artificial methods such as negative velocities, and too-large and too-small velocities, are eliminated from the single-hole method, and the efficiency of data processing is improved. In addition, verification using the cross-hole method of upper measuring points shows that the proposed optimized approach yields high precision in signal processing.

互相关函数在单孔法剪切波速测量中的应用

本文系统论述了单孔法剪切波速测量信号处理中的一种到时差识别方法。对带通滤波后的触发传感器信号和探头信号进行互相关分析,可以准确地识别S波的到时。针对实际波速测试工作中两道水平信号到时差相差比较大、测点的波速计算值为负数或者计算波速数值远大于或小于现场岩样的经验实际数据等不合理因素,编制了相应的计算程序,提高了波速分析的效率和精度。

基于互相关函数的单孔法波速测试优化算法

土的剪切波速是岩土工程领域的一个重要参数。建筑场地类别划分、地基饱和砂土液化判别、地震反应分析等都依赖于剪切波速,由于其重要性,对它的测定技术和精确程度应重点研究。针对工程中广泛采用的单孔法剪切波速测试,提出了一种基于互相关函数计算土层剪切波速的优化算法。克服了传统数据处理方法中经常遇到的负波速、波速数值明显过大或过小和同一土层各测点波速差别较大等4种不合理因素,提高了数据分析的精度和效率。

基于多重互相关函数分析剪切波速

介绍了一种提高单孔法剪切波速测量精度的新方法-多重互相关函数法。考虑到判断场地剪切波到时差的困难,提出了用多重互相关函数来求得两剪切波的到时差。互相关分析可求取两相似信号的到时差,但当两信号相似性比较差时,所求得到时差的误差较大;自相关函数本身可进行多重自相关分析,互相关函数结合多重自相关函数后,也可以进行多重互相关分析来求取两相似信号的到时差。试验表明:相比互相关函数,多重互相关函数可改善触发信号和井中三分向探头输出信号的相似性及更好地抑制噪声,因此能更精确地计算出触发信号和井中三分向探头输出信号的的到时差。基于此原理设计了剪切波波速的测试系统,此系统能自动分析出测点的剪切波速和形成完整的报告。

400余米深单孔波速测试体会

介绍了测试400余米深井效果情况。实践表明了采取一定措施单孔检层法测试PS波可以突破百米的禁界,使此项技术推向更广泛的应用领域。

荧光光电法在库岸滑坡地下渗流监测中的适宜性研究

以单孔稀释数学模型为理论依据,建立荧光光电流与坡体地下渗透流速的数学关系模型,设计开发适用于库岸坡体观测孔的地下渗透流速的荧光光电监测探头及测试系统。通过开展室内试验,研究不同浓度荧光溶液的光电流特性,以及环境水温、酸碱度、浑浊度等地下水环境因素对荧光光电流强度的影响,进而论证荧光光电法在库岸滑坡地下渗流监测中的适宜性。结果表明:5~25 ℃温度范围内,光电流强度随荧光溶液浓度增大而增大,在0~0.006 5%的低浓度范围内存在显著的线性关系,满足应用荧光光电测速法进行坡体地下渗透流速监测的理论条件要求;在荧光溶液浓度一定的条件下,光电流强度随温度升高而逐渐减小,线性规律明显,且不同浓度的拟合直线呈近似平行分布,斜率不大。温度对光电流强度的影响远低于浓度变化带来的影响,但实际应用时起始量测温度与结束量测温度基本相等,温度对坡体地下渗透流速的监测结果产生的影响可忽略不计。强酸性条件下会降低荧光剂的分子活性,使光电流强度明显下降,但加入碱中和后荧光溶液活性恢复,选用的Luyor 6200荧光试剂可满足常规酸性和碱性地下水环境下渗透流速的监测。浑浊度对光电流影响较大,但浑浊荧光溶液经历长时间静置后,光电流强度可恢复至正常荧光溶液的光电流强度值;依据试验可知,开展现场应用时,测孔成孔后至少需静置4 d以上才能达到观测要求。最后,给出了应用荧光光电测速法开展滑坡体渗透流速现场监测的实施方案。

近距隧道暗挖施工诱发地层变形规律的模型试验研究

以大连市地铁1号线双洞单线隧道为实例，应用相似原理和单轴压缩试验获得土层的最优相似材料配比，用以在实验室建立双洞单线隧道模型，量测模型不同位置处的表面位移，据此分析左、右隧道先后施工诱发的地层变形规律。结果表明：在隧道施工的前72h内，地层沉降达到最大沉降量的70％～80％；先掘的左线隧道一侧的地层沉降较大；随着地层深度的增加，地层沉降逐渐增加，地层沉降曲线非对称“双峰”特征越明显；两隧道轴线上的地层水平位移随着地层深度的增加近似成线性减小，两隧道中心线和轴线上的地层水平位移不再为0，隧道两侧上方的地层水平位移变化最为剧烈，此区域出现较明显的剪切层，并且该区域原有的桩基、剪力墙在隧道开挖时因受到附加剪切作用而易出现裂缝。

杭州地铁2号线过江区间地下水流速流向测试分析

研究目的:地下水流速和流向会影响地铁工程冻结法施工效果。地铁过江区间水文地质条件复杂,应进行地下水的流速流向测试和分析。在杭州地铁2号线过江区间勘察过程中,采用同位素单孔稀释法完成三个钻孔(南岸1个,北岸2个)中地下水流速流向的测定,得出钱塘江两岸潜水和承压水的水平流速、水平流向和垂向流速测试成果。研究结论:(1)钱塘江两岸地下水均无明显的垂向流存在;(2)潜水和承压水的水平流速均远小于5 m/d;(3)钱塘江两岸地下水的流速和流向对杭州地铁2号线过江区间工程冻结法施工影响小;(4)在无邻近工程施工(如降水)影响的情况下,杭州城区地下水流速总体缓慢,一般不会影响地铁工程或市政隧道工程的冻结法施工,建议工程勘察不再进行地下水流速流向测定。

岩基场地检层法测井孔源距选取

检层法测井在高速铁路路基评价中受到场地地质环境条件的影响,难以获得好的原始记录;测井作业方式直接影响数据采集质量,其中孔源距的选取乃获取正确记录的关键因素之一。受地质条件影响,对于存在特殊波速结构的场地,检层法测井孔源距的选取,需要综合考虑折射波干扰、浅部低速层、纵横波分离以及套管波等四个方面影响;理论分析论证了最佳孔源距选取依据,结合沪昆高速铁路客运专线检层法测井实例对其进行验证。

综合探测方法在隧洞塌方体调查中的应用

每种探测方法有不同的应用条件和特点,采用单一方法往往会出现偏差。本文通过实例介绍了地质与物探结合的综合探测方法的应用效果。塌方体形态和规模调查应采用多种探测方法,从不同角度进行观察分析,相互验证,获得最佳观测效果。通过对比分析钻孔全景图像、单孔声波、钻探和地质雷达方法,地质雷达法由于干扰因素大因而应用效果差,其他三种方法综合应用可以准确调查塌方体的形态和规模。

多重互相关函数在剪切波速测量中的应用

论文介绍了一种提高剪切波速测量精度的新方法——多重互相关函数法。考虑到判断场地剪切波到时差的困难,提出了用多重互相关函数来求得两剪切波的到时差。对噪声比较大的信号需要进行多重自相关分析才能达到较高的信噪比;互相关分析可求取两相似信号的到时差,但当两信号噪声比较大时,所求得的到时差误差较大;自相关函数本身可进行多重自相关分析,互相关函数结合多重自相关函数后,也可以进行多重互相关分析。实验表明:多重互相关函数能提高触发信号和井中三分向探头输出信号的信噪比和精确地识别出它们的到时差。基于此原理设计了剪切波波速的测试系统,此系统能自动分析出测点的剪切波速和形成完整的报告。

波速测试在核电厂选址勘察中的应用

为在核电厂选址阶段的勘察中充分了解场地岩土性质及动力特征,采用单孔检层法进行测速测试,分别在两个待选厂址的相关钻孔中进行了岩土层压缩波和剪切波波速的测试,得出波速数据,计算各岩土层的动力变形参数。通过对比两个待选核电厂址的单孔波速测试计算结果,从定量化角度找出工程地质条件相对较好的场地,为核电厂的最优厂址选择提供参数依据。

声波透射法在模型桩测试中的试验分析

本文结合模型桩试验,研究了声波透射法在检测混凝土灌注桩时的声波传播规律、所能检测到的最小缺陷、主频衰减规律以及首波与实际第一个到达波的声时声速分析,得出了相关的结论,为声波透射法更好的应用于混凝土灌注桩检测提供参考。

单孔检层法在多弗南湖城岩土层剪切波速测试中的应用

文中结合实例,研究了单孔检层法在岩土层剪切波速测试中的应用,利用单孔检层法,以地面重锤激振方式,生成剪切波,通过检波器采集振动信号,求解剪切波速。试验结果表明,该区域拟建工程场地类别为III类,岩土层类型属于中软土,各钻孔岩土层的剪切波速均值在152.6~248.8m/s之间,且测试深度与剪切波速成正比。

单孔地震法在高速公路桥墩基桩检测中的应用与研究

简要介绍了单孔地震法在高速公路桥墩基桩桩身完整性检测中的应用,根据现场情况建立了相关的二维地球物理模型,用波动力学原理进行地震波正演,将正演的地震波响应特征作了总结。讨论分析了"有桩无桩、桩身长度、桩身完整性"等三个桩基无损检测问题,区别于以往笼统的将地震记录的时间-深度曲线的变化归于桩基破损的推测,分析了造成时间-深度曲线的变化的原因,明确几种情况下桩基单孔地震记录的特征,用模型响应指导了解释工作,提高了桩基检测工作的质量和检测结果评定的可靠性。

地震波速法和声波法在银盘江水电站坝基检测中的综合应用

目前在坝基检测应用中的物探方法有单孔声波法、跨孔声波法和地震波速法等。实际工作中,地震波速法主要是对坝基整体岩性是否完整及岩溶裂隙的分布做出评价,声波法主要是确定岩溶裂隙等地质缺陷问题的深度分布,单孔声波和跨孔声波结合起来则可以更好的确定整个岩体地质缺陷问题的分布情况。这两种方法若能合理组合,可以相互佐证,提高坝基检测的准确性。通过综合的物探方法在银盘江水电站实施,此方案取得了很好的检测效果,给施工单位提供了有效科学的指导。

对三联苯有机晶体的生长及性能

对三联苯是一种常见的有机闪烁剂,通常用作闪烁计数器的发光材料。对三联苯闪烁晶体具有对中子探测效率高以及不易潮解等特性,这使其在实际应用中具有广阔的前景。本文采用坩埚下降法,使用单层安瓿成功生长出∅12 mm×30 mm对三联苯晶体。在生长开始前通过差热分析,确定晶体的生长温度。生长完成后测试了晶体粉末的X射线衍射谱、摇摆曲线、红外光谱、荧光光谱和拉曼光谱。X射线衍射结果表明,生长的晶体为纯对三联苯相。从摇摆曲线结果可以看出,生长晶体质量良好。红外和拉曼分析结果显示,峰位并没有出现明显的偏移,表明晶体中杂质含量较少并未引起晶体分子化学结构的变化。荧光光谱没有杂质峰的出现也说明对三联苯晶体存在较少杂质或晶格缺陷。

单孔与跨孔波速测试在工程中的应用

波速测试是一种快速、准确的原位测试技术。通过波速测试可获得岩土体的弹性波速,为工程设计提供较为准确的动力学参数。钻孔波速测试常用的方法为单孔检层法与跨孔平穿法。介绍了单孔法与跨孔法波速测试的工作原理、现场测试、数据处理和资料分析过程。结合工程实例说明了两种测试方法的区别及其在岩土工程勘察设计中的应用效果。

钻孔剪切波速测试两种方法的对比

总结了目前常用的剪切波速测试方法及原理,分析了各测试方法存在的问题及需要注意的事项,选用合理的波速数据并进行统计分析,明确了不同方法之间存在的差异,对正确、科学、严谨的进行剪切波速测试有一定的参考意义。

剪切波测试技术在输水管道工程勘察中的应用

利用单孔检层法对南水北调配套工程元氏—赵县输水管道的岩土基础进行剪切波速度测试,判别基础地震液化情况,通过对现场实测的数据分析第四系砂壤土、粉细砂、中砂的剪切波速值等物理参数,可较准确地判别工程场地的类别和地震液化。