超高層建筑工程勘察中波速測(cè)試分析

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

關(guān)鍵詞：工程勘察；剪切波速；場(chǎng)地類別

引言

波速試驗(yàn)是地基土原位測(cè)試一種基本方法，比較荷載試驗(yàn)和十字板剪切等其它原位試驗(yàn)，具有測(cè)試速度快、成本低、功效高等特點(diǎn)[1]。波速測(cè)試可原位測(cè)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(cè)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(yàn)，對(duì)場(chǎng)地的波速試驗(yàn)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究，為波速試驗(yàn)在巖土工程中地鐵勘察的推廣應(yīng)用積累經(jīng)驗(yàn)。

實(shí)測(cè)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(dāng)?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(shí)別S波的初至?xí)r間；在孔口附近垂向激發(fā)P波，根據(jù)下式可計(jì)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(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)為二級(jí)，地基復(fù)雜程度等級(jí)為二級(jí)，巖土工程勘察等級(jí)為甲級(jí).

工程中波速測(cè)試工作主要采的測(cè)井方法，每個(gè)工點(diǎn)有4個(gè)測(cè)井，分別編號(hào)：No127、No144、No166和No169。波速測(cè)試其目的是測(cè)定各層土的壓縮波波速、剪切波速，確定場(chǎng)地類別。

根據(jù)建筑場(chǎng)地中土層等效剪切波速，按照有關(guān)規(guī)定對(duì)建設(shè)場(chǎng)地所做的分類[3]。用以反映不同場(chǎng)地條件對(duì)基巖地震震動(dòng)的綜合放大效應(yīng)。兩測(cè)井中均分布多層土層，則根據(jù)計(jì)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(jì)算出土層等效剪切波速，見式（3）。

根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010，如圖1所示，為鉆孔No127波速曲線，結(jié)合場(chǎng)地地基土等效剪切波速度（20m深度以內(nèi)）的統(tǒng)計(jì)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(chǎng)地覆蓋層厚度不小于5m，因此判定建筑場(chǎng)地類別為Ⅱ類，為建筑抗震設(shè)計(jì)提供了準(zhǔn)確詳細(xì)的地層資料。

結(jié)論

本文通過工程實(shí)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(dòng)力特性的一項(xiàng)重要參數(shù)，根據(jù)實(shí)測(cè)巖土體的彈性波速，能為劃分建筑場(chǎng)地類別、評(píng)價(jià)地震效應(yīng)、估算承載力情況等提供分析依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[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(guó)地震局工程力學(xué)研究所博士論文，2006.

[3] 方盈.波速測(cè)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(jiǎn)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(duì)工程師，職稱：助理級(jí)工程師，學(xué)歷：大學(xué)本科。