浅谈瑞雷波法在岩土工程检测中的应用.pdf

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1、地质·勘察·测绘建材与装饰2015年10月浅谈瑞雷波法在岩土工程检测中的应用李明（重庆市地质矿产测试中心重庆渝中400017）摘要：新时期，科学技术不断发展，对于瑞雷波法的应用研究取得了很大进步，为工程检测解决了很多难点。经过研究发现，瑞雷波法与力学性质以及不同的波长的传播介质密切相关。通过该方法进行传播，对其本身的频散性进行分析、利用，能够在岩土工程检测中发挥重要作用。对此，本文将详细探究瑞雷波法在岩土工程检测中的应用。关键词：瑞雷波法；岩土工程检测；应用中图分类号：TU195文献标识码：A文章编号：1673-0038（2015）43-0178-02引言原则，如果将振动器的振动频率设

2、置为从高到低的逐步变化，就在工程实际勘测过程中，岩体的密实程度、承载能力以及岩会相应的得出一条不同频率下的瑞雷波传播速度曲线。土体的物理学性能与应力波的传播特性存在着较大的相关性，由此可以将瑞雷波的传播速度作为指标，对岩土工程填土密实程度、路基承载能力以及施工质量进行评价。1瞬态瑞雷波的特点及测试原理1.1瑞雷波的特点瑞雷波的能量很高，约占全部波动能量的60~70%，并且其主要能量都集中在0.8姿（R姿R为瑞雷波波长）深度内。当瑞雷波的波动传播到一个波长深度时，能量就会被全部衰减。通常情况下，波的频率成分会直接影响瑞雷波测试深度，对此，可以通过图1稳态法原理示意图控制频率测定不同深度介

3、质的平均速度VR。对于稳态瑞雷波来说，其主要优势在于能够采用较低的频1.2瞬态瑞雷波测试原理率，从而进行较大深度的岩土工程勘测。另外，从对各频点资料瑞雷波勘探可以根据激励方式的不同分为瞬态和稳态两种的实测过程分析来看，其同样也具有着施工速度较慢、施工效率方法，其中瞬态瑞雷波法又被称为表面波频谱分析法，简记为较低的特点，从本质上来说稳态瑞雷波是属于弹波的应用范畴，SASW法。瞬态法与稳态法的区别在于震源不同，前者是在地面但是与瞬态法不同的是，稳态瑞雷波探测需要配置相应的激振上产生一瞬时冲击力，生成一定频率范围的瑞雷波，而后者则产系统，而瞬态法则需配备具有较强信号处理功能的计算机系统。生单

4、一频率的瑞雷波。2.2瞬态法瑞雷波主要具有以下主要特性：图2为瞬态法的勘探原理示意图，相对于稳态法来说，瞬态（1）当瑞雷波在自由表面附近传播时，在波传播方向的垂直法主要是采用在地面上造成瞬间的冲击力，从而产生相应频率面上，质点会不断发生振动，并且随着传播深度的增加，振幅会范围的瑞雷波，并通过不同频率的瑞雷波相互叠加，最终以脉冲越来越小，质点的振动轨迹在波的传播方向上作顺时针或逆时的形式向前传播。与稳定法不同的是，瞬态法所记录的信号要经针的椭圆运动；过相应的频谱分析，才能将不同频率的瑞雷波区分开来，最终得（2）瑞雷波大部分能量损失在1/2波长的深度范围内，这说出一条不同频率下的瑞雷波传播

5、速度曲线。瞬态法具有着仪器明某一波长的波速主要与深度小于1/2波长的地层物性有关；设备较为轻便、施工速度相对较快的优势，但是在当前应用过程（3）在均匀介质中，瑞雷波并不具备频散特性，但是在多层非中，其所亟需解决的问题是如何通过低频率信号的激发，从而进均匀介质中，瑞雷波却具有明显的频散特性，瑞雷波沿地面表层一步增强其勘测深度。传播，影响表层的深度约一个波长，不同波长的瑞雷波的传播特瞬态瑞雷波主要是一种在地面上一点激发出不同频率的瞬性反映出不同深度的地质情况。态瑞雷波，在沿着地面表层传播的过程中，其同一频率的波长传2瑞雷波的主要检测方法播特性能够有效的反应出岩土地介质在水平方向上的变化情况

6、，而不同频率的传播特性则是对介质深度变化情况的有效反2.1稳态法应。瞬态瑞雷波法的最佳探测深度为30m以内，其横向分辨率主图1为稳态瑞雷波的勘探原理示意图，当激振器在地面上施要取决于采样点的距离，为了提升纵向的分辨率，可以采用增加加相应频率的简谐竖向激振的情况下，该频率下的瑞雷波是以相应的低频成分的方法。一定的方向沿着表层进行传播的，通过设置在地面上的检波器，能够对相邻瑞雷波的同相位时间差吟t进行测量，并根据公式3瑞雷波测试在岩土工程中的应用实例VR=吟x/吟t，计算出瑞雷波的传播速度。如果相应的改变地面激某岩土工程场区主城区约15km，距火车站约8km，离机场约振器的振动频率，就能够

7、测算出当前频率下的VR值。根据此项20km，与高速相隔约16km，场区东西宽约277~401m，南北长约·178·2015年10月建材与装饰地质·勘察·测绘速度及密度等参数至关重要，与地质勘测密切相关。因此，工作人员在完成勘测后，应该立即掌握第一手勘测资料，并且对勘测资料进行详细分析和反演解释，最终得出相关数据。3.4公路、机场跑道质量无损检测这是高频瑞雷波的一种应用形式，但是此类瑞雷波需要经过人为激发，使用该种高频瑞雷波，能够快速、准确的确定