超高層建筑工程勘察中波速測試分析

摘 要：通過將單孔波速測量方法運用于超高層建筑工程勘察中，利用波速測井結(jié)果，進行多參數(shù)綜合分析，為場地類型判別提供了參考依據(jù)。通過原位測井波速，對砂性土地震液化進行判別；從而證明波速測試是工程地質(zhì)勘察中一種快速、經(jīng)濟、有效的原位測試方法。

關(guān)鍵詞：工程勘察；剪切波速；場地類別

引言

波速試驗是地基土原位測試一種基本方法，比較荷載試驗和十字板剪切等其它原位試驗，具有測試速度快、成本低、功效高等特點[1]。波速測試可原位測定壓縮波（P波）、剪切波（S波）在巖（土）體中的傳播速度，從而避免室內(nèi)測試帶來的誤差，它能有效地解決許多地質(zhì)問題 [2]。

本文結(jié)合沈陽某超高層建筑勘察工程，采用原位波速試驗，對場地的波速試驗進行了現(xiàn)場試驗研究，為波速試驗在巖土工程中地鐵勘察的推廣應(yīng)用積累經(jīng)驗。

實測一般采用單孔檢層的地表激發(fā)孔中接收法，即地面激發(fā)以產(chǎn)生彈性波，孔內(nèi)由檢波器接收彈性波[4]。當?shù)孛婕ぐl(fā)以產(chǎn)生彈性波，并產(chǎn)生Sh波（S波的水平分量，其傳播速度與S波相等），利用剪切波震相差180°的特性來識別S波的初至時間；在孔口附近垂向激發(fā)P波，根據(jù)下式可計算VS和VP。

l——板中心至孔口的水平距離。

超高層建筑勘察工程由4棟高棟超過200m的塔樓和1棟高約40m的裙房構(gòu)成。基礎(chǔ)類型為筏板基礎(chǔ)或樁筏基礎(chǔ)。地下室為5層，基坑開挖深度27.0m。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，擬建建筑物場地復(fù)雜程度等級為二級，地基復(fù)雜程度等級為二級，巖土工程勘察等級為甲級.

工程中波速測試工作主要采的測井方法，每個工點有4個測井，分別編號：No127、No144、No166和No169。波速測試其目的是測定各層土的壓縮波波速、剪切波速，確定場地類別。

根據(jù)建筑場地中土層等效剪切波速，按照有關(guān)規(guī)定對建設(shè)場地所做的分類[3]。用以反映不同場地條件對基巖地震震動的綜合放大效應(yīng)。兩測井中均分布多層土層，則根據(jù)計算深度范圍內(nèi)各土層剪切波速加權(quán)平均得到的等效剪切波速。計算出土層等效剪切波速，見式（3）。

根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010，如圖1所示，為鉆孔No127波速曲線，結(jié)合場地地基土等效剪切波速度（20m深度以內(nèi)）的統(tǒng)計結(jié)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平均值為253.8m/s，并且場地覆蓋層厚度不小于5m，因此判定建筑場地類別為Ⅱ類，為建筑抗震設(shè)計提供了準確詳細的地層資料。

結(jié)論

本文通過工程實例證明了單孔檢層法在勘察中應(yīng)用的有效性。彈性波在巖土層中的傳播速度是反映巖土體的動力特性的一項重要參數(shù)，根據(jù)實測巖土體的彈性波速，能為劃分建筑場地類別、評價地震效應(yīng)、估算承載力情況等提供分析依據(jù)。

參考文獻

[1] GB50021-2001..巖土工程勘察規(guī)范[S].

[2] 王寧偉.復(fù)合地基理論和工程應(yīng)用研究[D]. 哈爾濱：中國地震局工程力學研究所博士論文，2006.

[3] 方盈.波速測試在沈陽地鐵工程勘察中的應(yīng)用[J].科建園地，2013（6）：134-136.

作者簡介：

李青洋（1985—），男，漢族，遼寧省海城市人，職務(wù)：遼寧省核工業(yè)地質(zhì)局245大隊工程師，職稱：助理級工程師，學歷：大學本科。