海洋场地地层的原位剪切波速测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种海洋场地地层的原位剪切波速测试装置。适用于海洋土木工程建设场地的原位勘测及测试技术领域，尤其是海洋建设抗震减灾工程领域。
【背景技术】
[0002]建设工程场地地层的剪切波速测试在工程中应用广泛，不但广泛应用于地层动静力参数测试取值覆盖层厚度判别、地层鉴定及地震液化判定等岩土工程动静力学方面，尤其是场地20m范围的浅部地层的测试指标，可获得等效剪切波速值以综合判定场地的动力特性，而且在中华人民共和国国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中对于等效剪切波速的场地抗震类别划分方面定位成强制性条文，要求必须严格遵守实施。
[0003]目前剪切波速测试采用的方法为单孔悬挂式测井法、单孔检层法、跨孔法、瞬态面波法、稳态面波法及随钻地震法等方法，但在近海工程建设中，诸多方法均无法正常顺利实施，如:1)由于海床上海水潮位的影响，单孔检层法无法在海床泥面上激发震源，故无法适用于近海；2)跨孔法需较多钻孔且孔深较深才可完成，成本较高，在海洋地层上无法实施；3)瞬态、稳态面波法均需震源的地表激发和地表接收，随钻地震法需震源的孔内激发，地表完成波速接收，在近海场地均无法实施测试；4)单孔悬挂式法不需地表激震，一般也适用于水中作业，但需依靠钻孔的钻进，自孔底至孔口逐点实施测试，在近海地层中，由于海床下覆深厚海相沉积软土，孔壁稳定时间不长，钻孔易坍塌，测试设备经常被埋于孔内，造成经济损失的同时，测试也无法顺利实施，尤其针对大面积近海场地，单孔悬挂式法无法适用。有些工程人员开发以套管护壁的方式进行剪切波的测试，不但浪费人力、财力和时间，而且由于剪切波速的接收装置在钻孔内经常触碰套管，导致测试数据的跳跃及突变，无法保障地层测试质量和测试数据的精度。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是:针对上述存在的问题，提供一种结构简单、使用方便的海洋场地地层的原位剪切波速测试装置，以规避海水潮流的影响，保障地层赋存环境的原位性，避免地层扰动导致的测试精度问题。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是:一种海洋场地地层的原位剪切波速测试装置，其特征在于:具有勘探船，穿过勘探船竖直向下设置探杆，该探杆上端连接固定于勘探船上的静力推进装置，所述探杆下部的杆壁上由上而下依次设有电子激振器、上道检波器和下道检波器；所述静力推进装置的电路连接于计算机，所述电子激震器和两道检波器通过电缆连接于所述计算机。
[0006]所述上道检波器和下道检波器与探杆相连部位设有一圈阻尼材料。
[0007]所述电子激振器与上道检波器的竖向间距为lm，上道检波器和下道检波器的竖向间距为lm。
[0008]本实用新型的有益效果是:1、本实用新型在近海场地进行测试时，不需完成大量钻探孔即可完成测试，工作效率高，经济效益显著；2、由于不需要钻孔，也避免了钻孔测试法的一系列不利因素，如塌孔及设备埋置损坏等；3、由于探杆上激发震源，故适用于水上原位测试的实施，尤其适用于近海场地的测试；4、原位测试实施快捷方便，装置小，携带探杆后，依靠传统静力触探贯入设备即可完成测试，不需配置专门的贯入设备；5、由于不需钻孔和下套管，对地层扰动小，测试质量和精度有保障。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的使用状态示意图。
[0010]图2为本实用新型中上(下)道检波器与探杆相连部位示意图。
【具体实施方式】
[0011]如图1所示，本实施例为一种海洋场地地层的原位剪切波速测试装置，具有勘探船9，穿过该勘探船竖直向下设置探杆1，探杆I的上端连接静力推进装置2 (可采用南光地质仪器有限公司生产的顶压式WSY型液压推进装置，当水位较深或反力不够的情况下，有条件时也可采用荷兰范登堡ROSON海床式静力推进设备)，静力推进装置2安装固定于勘探船9上。本例在探杆I下部的杆壁上由上而下依次设置电子激振器4、上道检波器5和下道检波器6，其中电子激振器4与上道检波器5的竖向间距为lm，上道检波器5和下道检波器6的竖向间距为lm。为防止检波时探杆传递的波速值干扰地层波速值，本实施例在上道检波器5和下道检波器6与探杆I相连部位设有一圈阻尼材料8 (图2)。本实施例中在勘探船9上设有计算机3，静力推进装置2电路连接计算机3，电子激震器4、上道检波器5和下道检波器6通过电缆连接于计算机3，以读取测试数据。
[0012]采用该设备进行近海场地地层剪切波速测试的方法，其特征在于包括以下步骤:
[0013]S1、当勘探船9 (或勘探平台)依据测量坐标到达指定位置，将探杆I连接于静力推进装置2，同时连接好计算机3，进行设备的调试；
[0014]S2、设备调试完成后，将探杆I通过静力推进装置2伸入海平面下，穿过海床泥面，静压贯入至测试地层；
[0015]S3、通过计算机3控制电子激震器4激发波速，上道检波器5和下道检波器6接收地层剪切波，通过计算机3根据剪切波速的初至时间判定地层剪切波速值，完成该点的测试；
[0016]S4、将探杆I继续贯入，根据地层分布情况及设定的测试间距自上而下进行后续测试，直至完成测试。
【主权项】
1.一种海洋场地地层的原位剪切波速测试装置，其特征在于:具有勘探船(9)，穿过勘探船(9)竖直向下设置探杆(I)，该探杆上端连接固定于勘探船(9)上的静力推进装置(2)，所述探杆(I)下部的杆壁上由上而下依次设有电子激振器(4)、上道检波器(5)和下道检波器出)；所述静力推进装置(2)的电路连接于计算机(3)，所述电子激震器(4)和两道检波器通过电缆连接于所述计算机(3)。2.根据权利要求1所述的海洋场地地层的原位剪切波速测试装置，其特征在于:所述上道检波器(5)和下道检波器(6)与探杆(I)相连部位设有一圈阻尼材料(8)。3.根据权利要求1或2所述的海洋场地地层的原位剪切波速测试装置，其特征在于:所述电子激振器(4)与上道检波器(5)的竖向间距为lm，上道检波器(5)和下道检波器(6)的竖向间距为lm。
【专利摘要】本实用新型涉及一种海洋场地地层的原位剪切波速测试装置。本实用新型的目的是提供一种结构简单、使用方便的海洋场地地层的原位剪切波速测试装置，以规避海水潮流的影响，保障地层赋存环境的原位性，避免地层扰动导致的测试精度问题。本实用新型的技术方案是：该装置具有勘探船，穿过勘探船竖直向下设置探杆，该探杆上端连接固定于勘探船上的静力推进装置，所述探杆下部的杆壁上由上而下依次设有电子激振器、上道检波器和下道检波器；所述静力推进装置的电路连接于计算机，所述电子激震器和两道检波器通过电缆连接于所述计算机。本实用新型适用于海洋土木工程建设场地的原位勘测及测试技术领域，尤其是海洋建设抗震减灾工程领域。
【IPC分类】E02D1/02
【公开号】CN204676517
【申请号】CN201520154143
【发明人】狄圣杰, 汪明元, 卜令方
【申请人】中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年3月18日