瑞利波法在公路地基中的應(yīng)用

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1、第37卷，第3期公路工程Vo1．37，No．32012年6月HighwayEngineeringJun．，2012瑞利波法在公路地基中的應(yīng)用唐平祥(云南大麗高速公路建設(shè)指揮部，云南大理671000)[摘要】瑞利波法，是根據(jù)瑞利波(RayleighWave)在土層中傳播和能量分布的特征，通過表面頻譜分析法對瑞利波在土層中傳輸?shù)那闆r進(jìn)行測量并建立波速和頻率、深度曲線來反映土層性質(zhì)。介紹了瑞利波法的基本原理和測試方法。試驗結(jié)果表明，瑞利波法適用于幾十m深度范圍的淺基礎(chǔ)工程地質(zhì)勘測。研究結(jié)果可以用來指導(dǎo)現(xiàn)場觀測。[關(guān)鍵詞]瑞利波法；SASW；土層性質(zhì)[中圖分

2、類號】U412．22[文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A[文章編號】1674—0610(2012)03—0209—04RayleighWaveMethodforSoilCharacterizati0nTANGPingxiang(ExpresswayConstructionHeadquarterofYunnanDali，Dali，Yunnan671000，China)[Abstract]RayleighWaveMethodisbasedonitspropagationandenergydistributioninthesoil．ByadoptingSASWtesting，

3、equipmentandproceduresformeasuringRayleighWaveatatestsitearea-vailable．Theresultsofthefieldmeasurementareexpressedbyadispersioncurveofwavevelocityversusfrequencyordepthandtoevaluatesoilcharacterization．Inthispaper，theprincipleandproceduresofRayleighWaveMethodareintroduced．Based

4、uponthesefindings，itcanbeconcludedthatRayleighWaveMethodissuitableforshallowfoundationwithaccuratesoilcharacterization，whichmaybeusedforfieldtesting．[Keywords]RayleighWaveMethod；SASW；SoilCharacterization著介質(zhì)表面?zhèn)鞑ィ湔穹S著深度增加而迅速衰減。0前言瑞利波比較容易在地表收集和探測。在同相介利用震動波測量土體性質(zhì)，作為原位測試中一質(zhì)的半空間表面上，

5、垂直的諧震動波點(diǎn)釋放的總能個新興的方向，在國內(nèi)外受到越來越多的重視。美量中有三分之二是表面波(見圖1，表1)，與其他類國德克薩斯奧斯丁大學(xué)的KennethH．Stokoe教授歸型的波(如體波，剪切波等)相比，幾何衰減率低。納了一種通過測量震動波在土體內(nèi)傳播情況來反映地基土體性質(zhì)的概念，并提出對土體進(jìn)行無損探測的設(shè)想。2003年，意大利PolitenicodiTorino大學(xué)的Se．bastianoFoti教授將震動波細(xì)化為瑞利波(RayleighWave)，采用特定接收器收集在土體中瑞利波波的相關(guān)數(shù)據(jù)，通過運(yùn)算建立了土性與所獲得數(shù)據(jù)間的數(shù)學(xué)方程，基本

6、實現(xiàn)了Stokoe教授的設(shè)想。本文旨在介紹瑞利波對土層性質(zhì)的無損測量方法，并簡述其在實際工程領(lǐng)域的應(yīng)用與適用條件。1瑞利波及其特性圖1同相介質(zhì)半空間表面上垂直諧震動波點(diǎn)產(chǎn)生的波FigurelSpaceSurfaceWaveonVerticalHarmonicPhase瑞利波是指點(diǎn)的震動介于橫波與縱波之間，沿Medium【收稿日期]2012—02—20[作者簡介]唐平樣(1970一)，男，云南陸良人，高級工程師，主要從事高速公路的建設(shè)管理工作。210公路工程37卷在同相介質(zhì)中，波的傳播速率幾乎與剪切波的傳播驗儀器如圖3所示。試驗也允許多個接收器，按照速

7、率相同，而且不受其他波影響。因此，根據(jù)瑞利波相同的間距線性排列在地表。的以上特性，土體無損探測試驗選擇表面波作為主計算機(jī)波形分析儀要載體。表1各類波能量分布Table1EnergyDistributionofVariousWaves波形能景／％瑞利波67剪切波26擠壓波72試驗原理2．1瑞利波在土體里的傳播情況(見圖2)由于震源發(fā)生在地表，產(chǎn)生的瑞利波一部分會E二=：二：：==1以半圓的形式向下擴(kuò)散，另一部分則會沿著土體表面?zhèn)鞑?，這部分瑞利波的速度快，強(qiáng)度高，是試驗測圖3SASW方法的儀器組成示意圖Figure3InstrumentofSASWMet

8、hod量的主要依據(jù)。SASW方法有2種：①波變頻探測法。這個方地表瑞利波粒子垂直運(yùn)動法基于瑞利波在分層系統(tǒng)中