摘 要：?jiǎn)慰追羟胁ㄋ贉y(cè)試在各類工程勘查中應(yīng)用廣泛，但要獲得高質(zhì)量的測(cè)試效果卻不容易，從目前實(shí)際工作中存在的一些問(wèn)題，力求通過(guò)儀器選擇、振源激發(fā)方式來(lái)達(dá)到提高單孔法剪切波速測(cè)試精度的目的。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)慰追?；剪切波速；振源；?yōu)勢(shì)波；識(shí)別波形

應(yīng)用地球物理勘探方法，在鉆孔中進(jìn)行單孔法剪切波速測(cè)試，為各類建設(shè)工程的抗震設(shè)計(jì)提供相關(guān)參數(shù)和依據(jù)，越來(lái)越受到設(shè)計(jì)單位和工程界的普遍重視。然而，剪切波速實(shí)際測(cè)試過(guò)程中，容易受到多方面的影響和干擾，如何提高剪切波速的測(cè)試精度，更好地識(shí)別和判讀剪切波波形，是剪切波速測(cè)試中需要解決的問(wèn)題，為此筆者建議采用如下方法逐步提高單孔法剪切波速的測(cè)試精度。

在選擇測(cè)試儀器方面，應(yīng)盡量選擇專用剪切波速測(cè)試的儀器設(shè)備，因?yàn)檫@種專用儀器測(cè)量的針對(duì)性強(qiáng)，目標(biāo)信號(hào)一般采用高信噪比電路設(shè)計(jì)，有利于識(shí)別剪切波信號(hào)。專用剪切波測(cè)試儀器，一般采用同一觸發(fā)條件下，正反兩個(gè)方向獲得振源波形，這種反向位波形有利于判讀剪切波的初至?xí)r間。

對(duì)于用一些綜合類儀器測(cè)試地層的剪切波，儀器放大器的放大倍數(shù)應(yīng)大于2000；記錄器要有較好的分辨能力，分辨率越高越好；觸發(fā)器性能要穩(wěn)定，靈敏度應(yīng)達(dá)0.1ms；儀器采用多通道且相位特性一致，以利于識(shí)別波形和比對(duì)。

對(duì)于綜合類儀器用于剪切波速測(cè)試，還應(yīng)注意儀器本身各測(cè)量和記錄系統(tǒng)的匹配，所反映出的測(cè)試效果就是看是否能準(zhǔn)確的測(cè)試出或識(shí)別出剪切波。

在振源選擇和接收方式上，簡(jiǎn)便易行的方法是地表激發(fā)，孔中接收。這種方法較適合淺部鉆孔（一般50米以內(nèi)）的波速測(cè)試，而大部分建設(shè)工程的工程地質(zhì)勘查都在這一深度內(nèi)。

當(dāng)選擇地表激發(fā)，鉆孔中用三分量檢波器接收時(shí)，采用金屬板（塊）作為振源，敲擊時(shí)可獲得質(zhì)量較好的縱波（P波），但一般剪切波信號(hào)（S波）不理想。實(shí)際工作中常用木板敲擊振源，這種振源簡(jiǎn)便可行且效果較好，板長(zhǎng)一般為2～3m，寬度有利于上壓重物，板厚應(yīng)在錘擊時(shí)不易打到木板邊界。實(shí)際工作中也可以利用同一觸發(fā)條件下，采用金屬板和木板兩種材料的振源板分別敲擊，分別獲得P波和S波，以便清晰判讀這兩種波形。

當(dāng)振源板采用木板時(shí)，木板的壓重，應(yīng)保證用錘側(cè)向敲擊時(shí)，木板不產(chǎn)生側(cè)向滑移。木板的放置位置，應(yīng)距鉆孔2～4m為好，不宜離鉆孔太近，因?yàn)樘a(chǎn)生的壓縮波有可能掩蓋剪切波。木板同地面的接觸狀況對(duì)產(chǎn)生剪切波影響明顯，因此木板與地面接觸的越緊密

越好。

木板下方土體不均勻，或含有碎石層、碎磚瓦、以及存在構(gòu)筑物垃圾時(shí)，將嚴(yán)重影響測(cè)試效果，因此要盡量避開(kāi)，必要時(shí)可采用挖坑放置木板的方法加以解決。

敲擊木板產(chǎn)生剪切波的方法，要以水平向分別敲擊木板的兩端，因?yàn)檫@種剪切波振源，其優(yōu)勢(shì)波為SH波和SV波，如果敲擊木板時(shí)不水平（或同水平線交角過(guò)大），則壓縮波分量有可能掩蓋剪切波。

剪切波速測(cè)試過(guò)程中，識(shí)別剪切波波形，判讀剪切波的初至?xí)r間很重要。在水平向敲擊木板時(shí)，雖然能產(chǎn)生較好的剪切波，但由于受壓縮波、地層中的折射波等多種因素影響，給識(shí)別波形和判定剪切波的初至?xí)r間帶來(lái)了困難。因此，我們?cè)阢@孔上半部分（相對(duì)淺孔處）測(cè)試時(shí)，應(yīng)采用水平輕擊木板振源，以壓制淺部壓縮波的干擾；當(dāng)接收信號(hào)變小，測(cè)試深度較大時(shí)，再用較大能量水平敲擊木板，以利于獲得較好的剪切波波形。

在波速測(cè)試時(shí)，三分量檢波器應(yīng)選擇自振頻率較高的檢波器；當(dāng)鉆孔較深時(shí)，可選用自振頻率較低的檢波器。測(cè)試時(shí)檢波器要緊貼于孔壁，并要檢查檢波器電纜的標(biāo)注深度，防止因弄錯(cuò)標(biāo)識(shí)深度而使剪切波測(cè)試計(jì)算造成錯(cuò)誤。

在較深的鉆孔中，即使我們選擇自振頻率較低的檢波器，仍無(wú)法獲得較清晰的剪切波信號(hào)時(shí)，我們可以選擇孔中激發(fā)，孔中接收的方法，這種方法通常選用機(jī)械型振源的井下剪切波錘，配合三分量檢波器組成激發(fā)和接收裝置，分別測(cè)試剪切波在地層中的傳播時(shí)間，最終累加確定剪切波走時(shí)，并求得相應(yīng)的剪切波波速。

為提高單孔法剪切波速的測(cè)試精度，波速測(cè)試時(shí)要特別注意測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境是否滿足測(cè)試要求，注意在公路、鐵路、工業(yè)廠區(qū)、城市區(qū)域測(cè)試時(shí)干擾振源的影響，必要時(shí)可采用晚間干擾少的時(shí)候測(cè)試。

參考文獻(xiàn)

[1]常士驃，等.《工程地質(zhì)手冊(cè)》（第四版）.中國(guó)建筑工業(yè)出版社 . 2007

作者簡(jiǎn)介

曹榮會(huì)、男、籍貫為遼寧省黑山縣，1960年9月生人、漢族、高級(jí)工程師，現(xiàn)從事工程物探工作。