一种大型洞室边墙地震横波测试方法

技术领域

本发明涉及一种大型洞室边墙地震横波测试方法，属于工程物探技术领域，适用于洞室(特别是大型洞室)边墙以及边坡开展地震横波测试。

背景技术

工程勘察中常需要对洞室边墙进行人工地震横波的测试，人工激发地震横波的方式主要有两种，一种是采用钻孔激发方式，另一种是采用钻杆顶住洞室的左右边墙，用千斤顶加压为木板提供反力压紧木板的激发方式。但在许多时候，受到测试场地的影响，无法钻孔；对于大型洞室，两侧边墙相距甚远，无法提供反力使木板紧贴边墙，而使测试无法进行。因此需要采用另一种地震横波激发方法及装置，以完成大型洞室地震横波的测试。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种大型洞室边墙地震横波测试方法，该大型洞室边墙地震横波测试方法能够弥补现阶段在大型洞室边墙开展人工地震横波测试的不足，可以达到将木板固定在边墙上，为相关测试提供便捷可靠的方法与装置。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种大型洞室边墙地震横波测试方法，包括以下步骤：

①加工一块长方体的硬质木方，在木方的木方贴墙面横向设置若干列凹槽，另一面设置一组膨胀螺栓孔；

②在横波测试区不小于1.5m处，选取锤击墙面，在锤击墙面上钻孔一组与木方对应的膨胀螺栓孔；

③在锤击墙面上垫上抗剪垫子，并将木方置于抗剪垫子上，木方的木方贴墙面与抗剪垫子相接触；

④在木方的中心线上安置一组间距为1～2m的检波器，将检波器通过导线与地震波测试仪连接，并用同步开关线连接大锤和地震波测试仪；

⑤在木方的正上方与正下方用大锤进行锤击，通过地震波测试仪和检波器采集正上方产生的正方向地震横波与正下方产生的反方向地震横波；

⑥把每个检波器的道地震按照从近至远的顺序进行数据记录，将同一个检波器正方向与反方向的地震横波进行对比，拾取横波初至时间T

所述凹槽均匀设置在木方贴墙面上，凹槽为椭圆形，槽深3～5mm，槽深与槽宽比为0.7～1.0，凹槽宽为3mm。

所述步骤②中，所述锤击墙面位于横波测试区的左侧或右侧。

所述步骤②中，锤击墙面的表面需要横向打毛，其平整度为3～5mm。

所述步骤③中，木方与锤击墙面的膨胀螺栓孔对齐，用膨胀螺栓插入膨胀螺栓孔，将木方锚固在锤击墙面上。

所述步骤⑤中，锤击木方正上方和正下方的力大小相同。

所述地震波测试仪和检波器组成采集系统。

所述步骤⑥中，采用RSW格式记录数据，各道地震记录采用道均衡。

所述抗剪垫子为抗剪纤维或钢丝垫子，厚度为1.5～2mm。

所述横波初至时间T

本发明的有益效果在于：能够弥补现阶段在大型洞室边墙开展人工地震横波测试的不足，可以达到将木板固定在边墙上，为相关测试提供便捷可靠的方法与装置。

附图说明

图1是本发明的布置结构示意图；

图2是图1中木方的结构示意图；

图中：1-地震波测试仪，2-导线，3-同步开关线，4-检波器，5-大锤，6-木方，7-膨胀螺栓，8-膨胀螺栓孔，9-抗剪垫子，10-锤击墙面，11-木方贴墙面。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1和图2所示，一种大型洞室边墙地震横波测试方法，包括以下步骤：

①加工一块长方体的硬质木方6，在木方6的木方贴墙面11横向设置若干列凹槽，另一面设置一组膨胀螺栓孔8；

②在横波测试区不小于1.5m处，选取锤击墙面10，在锤击墙面10上钻孔一组与木方6对应的膨胀螺栓孔8；

③在锤击墙面10上垫上抗剪垫子9，并将木方6置于抗剪垫子9上，木方6的木方贴墙面11与抗剪垫子9相接触；

④在木方6的中心线上安置一组间距为1～2m的检波器4，将检波器4通过导线2与地震波测试仪1连接，并用同步开关线3连接大锤5和地震波测试仪1；

⑤在木方6的正上方与正下方用大锤5进行锤击，通过地震波测试仪1和检波器4采集正上方产生的正方向地震横波与正下方产生的反方向地震横波；

⑥把每个检波器4的道地震按照从近至远的顺序进行数据记录，将同一个检波器4正方向与反方向的地震横波进行对比，拾取横波初至时间Ti，然后将各自拾取的检波器4的横波初至时间Ti，按照从近至远各的顺序进行记录。

所述凹槽均匀设置在木方贴墙面11上，凹槽为椭圆形，槽深3～5mm，槽深与槽宽比为0.7～1.0，凹槽宽为3mm。

所述步骤②中，所述锤击墙面10位于横波测试区的左侧或右侧。

所述步骤②中，锤击墙面10为近似平面，锤击墙面10在的表面需要横向打毛，其平整度为3～5mm。

优选的，锤击墙面10的总表面平整度与上部表面平整度、中部表面平整度和下部表面平整度均在3～5mm之间。

所述步骤③中，木方6与锤击墙面10的膨胀螺栓孔8对齐，用膨胀螺栓7插入膨胀螺栓孔8，将木方6锚固在锤击墙面10上。

所述步骤⑤中，锤击木方6正上方和正下方的力大小相同。

所述地震波测试仪1和检波器4组成采集系统。

所述步骤⑥中，采用RSW格式记录数据，各道地震记录采用道均衡。

所述抗剪垫子9为高强度的抗剪纤维或钢丝垫子，厚度为1.5～2mm。

所述横波初至时间T

具体的，检波器4第i点的横波初至时间T

具体的，两检波器4点的横波速度V

V

式中：V