波速测试分析地铁工程论文

2022-04-26

摘要：随着经济的发展和社会的进步，城市人口不断增多，给城市交通带来了很大的压力，地铁工程的出现缓解了这一个问题，导致地铁建设工程不断增多。不同城市的地质条件不同，导致城市地铁岩土工程勘察重难点各有不同。文章结合实例对地铁岩土工程勘察技术及其注意事项进行了深入的阐述，希望能够给相关工作人员提供借鉴。下面是小编精心推荐的《波速测试分析地铁工程论文(精选3篇)》，希望对大家有所帮助。

波速测试分析地铁工程论文篇1：

超高层建筑工程勘察中波速测试分析

摘要：通过将单孔波速测量方法运用于超高层建筑工程勘察中，利用波速测井结果，进行多参数综合分析，为场地类型判别提供了参考依据。通过原位测井波速，对砂性土地震液化进行判别；从而证明波速测试是工程地质勘察中一种快速、经济、有效的原位测试方法。

关键词：工程勘察；剪切波速；场地类别

引言

波速试验是地基土原位测试一种基本方法，比较荷载试验和十字板剪切等其它原位试验，具有测试速度快、成本低、功效高等特点[1]。波速测试可原位测定压缩波（P波）、剪切波（S波）在岩（土）体中的传播速度，从而避免室内测试带来的误差，它能有效地解决许多地质问题 [2]。

本文结合沈阳某超高层建筑勘察工程，采用原位波速试验，对场地的波速试验进行了现场试验研究，为波速试验在岩土工程中地铁勘察的推广应用积累经验。

实测一般采用单孔检层的地表激发孔中接收法，即地面激发以产生弹性波，孔内由检波器接收弹性波[4]。当地面激发以产生弹性波，并产生Sh波（S波的水平分量，其传播速度与S波相等），利用剪切波震相差180°的特性来识别S波的初至时间；在孔口附近垂向激发P波，根据下式可計算VS和VP。

l——板中心至孔口的水平距离。

超高层建筑勘察工程由4栋高栋超过200m的塔楼和1栋高约40m的裙房构成。基础类型为筏板基础或桩筏基础。地下室为5层，基坑开挖深度27.0m。根据规范规定，拟建建筑物场地复杂程度等级为二级，地基复杂程度等级为二级，岩土工程勘察等级为甲级.

工程中波速测试工作主要采的测井方法，每个工点有4个测井，分别编号：No127、No144、No166和No169。波速测试其目的是测定各层土的压缩波波速、剪切波速，确定场地类别。

根据建筑场地中土层等效剪切波速，按照有关规定对建设场地所做的分类[3]。用以反映不同场地条件对基岩地震震动的综合放大效应。两测井中均分布多层土层，则根据计算深度范围内各土层剪切波速加权平均得到的等效剪切波速。计算出土层等效剪切波速，见式（3）。

根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010，如图1所示，为钻孔No127波速曲线，结合场地地基土等效剪切波速度（20m深度以内）的统计结果（No127：Vse=254.6m/s、No144：Vse=251.7m/s、No166：Vse=257.3m/s、No169：Vse=251.4m/s），等效剪切波速Vse平均值为253.8m/s，并且场地覆盖层厚度不小于5m，因此判定建筑场地类别为Ⅱ类，为建筑抗震设计提供了准确详细的地层资料。

结论

本文通过工程实例证明了单孔检层法在勘察中应用的有效性。弹性波在岩土层中的传播速度是反映岩土体的动力特性的一项重要参数，根据实测岩土体的弹性波速，能为划分建筑场地类别、评价地震效应、估算承载力情况等提供分析依据。

参考文献

[1] GB50021-2001..岩土工程勘察规范[S].

[2] 王宁伟.复合地基理论和工程应用研究[D]. 哈尔滨：中国地震局工程力学研究所博士论文，2006.

[3] 方盈.波速测试在沈阳地铁工程勘察中的应用[J].科建园地，2013（6）：134-136.

作者简介：

李青洋（1985—），男，汉族，辽宁省海城市人，职务：辽宁省核工业地质局245大队工程师，职称：助理级工程师，学历：大学本科。

作者：李青洋

波速测试分析地铁工程论文篇2：

探讨城市地铁岩土工程勘察应注意的问题

摘要：随着经济的发展和社会的进步，城市人口不断增多，给城市交通带来了很大的压力，地铁工程的出现缓解了这一个问题，导致地铁建设工程不断增多。不同城市的地质条件不同，导致城市地铁岩土工程勘察重难点各有不同。文章结合实例对地铁岩土工程勘察技术及其注意事项进行了深入的阐述，希望能够给相关工作人员提供借鉴。

关键词：城市地铁；岩土工程勘察；注意事项

引言

地铁工程对于岩土工程勘察的依赖性较强，岩土工程勘察所得资料是地铁工程各项工作开展的前提和基础，如果没有准确的岩土工程勘察，工作人员就无法指定系统的施工方案。岩土工程勘察至关重要，在具体的实践中应该注意以下几个问题：

1 勘察过程中应注意的一般问题

1.1 工作量布置

工程量的布置是岩土工程勘察中需要考虑到的问题之一，在工作量布置过程中应该重视布孔工作，布孔时需要考虑的因素有很多，如地形、场地、地下管线等问题。根据标准，钻孔一般布置在结构线外缘3-8m，钻探完成后必须进行回填封孔。①勘探点数量及间距。详勘阶段勘探点间距如表1所示。②勘探孔深度。

1.2 外业管理与控制

外业管理与控制是岩土工程勘察工作中的重点内容也是关键内容，外业勘察对技术人员的专业素质要求较高，因此，要求技术人员除了具有较高的专业素质之外，还应该具备一定的专业敏感度，从而提高勘察效果，提高资料的准确性和可靠性。检查时应注意的问题有：①钻孔结构；②地层分层；③样品采取、保管与运送；④日志填写；⑤原位测试试验；⑥水文观测。初见水位、稳定水位测量是否符合要求。

1.3 不良地质及特殊土

城市的岩土工程勘察是一项复杂的工程，勘察过程中总会遇到不良地质和特殊土，因此，勘察过程中要查清地铁线路通过处的不良地质及特殊岩土分布。重点注意人工填土、地震可液化层、软土、膨胀土、残积土等。

1.4 地下水

城市地下水分布比较复杂，必须引起岩土工程勘察工作人员的重视。勘察过程中必须查明地下水的类型、水位、流向、流速、补给来源、水位变幅、腐蚀性，以及含水层性质、含水量、渗透系数等。还应查明地铁线路附近地表水与地下水的水力联系等。分析评价地下水对岩土体及建筑物的作用和影响。

2 城市地铁岩土工程勘察技术实例分析

2.1 工程概况

本文以某市地铁为例对城市地铁岩土工程勘察技术及注意事项进行了深入的探讨。城市地铁总体呈东西走向，线路全长约25.739km，全线设站24座，均为地下车站。线路里程右DK0+280.000处，车站型式为地下二层岛式，车站东西向长257m，结构底板最大埋深约16m，相应标高为-12.14m，拟采用明挖法施工。该工程重要性等级为一级，工程安全性等级为一级，场地等级为二级，地基等级为二级，基坑侧壁安全等级为一级，勘察等级为甲级。

2.2 勘探点测放

根据工程勘察的实际内容来看，本次勘察的内容主要有以下几点：采用Trimble 5700 GPS测定各勘探孔位置，孔口高程为1985国家高程基准，钻孔坐标为该市轨道交通独立坐标系，各控制点坐标及高程见表2。

2.3 勘察方法

2.3.1 钻探方法

钻探方法的选择直接关系到工程的勘测效果，具体而言，勘探钻孔采用XY-1A型钻机完成，开孔孔径146mm，终孔孔径110mm，护壁管径146mm，采用泥浆护壁循环钻进，分回次钻进取芯，并进行标准贯入试验，采取不扰动土样及扰动土样，对所采集的不扰动土样按土层变化情况进行常规测试及不固结不排水（UU）、固结不排水（CU）、K0固结、渗透试验、热物理指标、电阻率等试验，扰动土样进行颗粒分析。

2.3.2 标准贯入试验

标准贯入试验是一种常用的勘探方法之一，优点众多，标准贯入试验在机钻孔内进行，钻至预定试验深度，将标贯器置于土层中，以重63.5kg的自由落锤提升76cm然后使其自由下落，将标贯器打入土层中，先预先将标贯器打入土中15cm（以消除土层扰动对标贯击数的影响），而后再记下打入30cm的击数（每10cm记一次击数）。

2.3.3 波速测试

本次勘察采用检层法进行孔内波速测试（悬挂式波速测试仪）。悬挂式单孔波速测试是由地面控制系统控制井下震源（电磁锤）激发振动信号，并由井下两组水平分量拾震器接收振动信号。由于两组拾震器相距1m，根据两组拾震器的到时差可计算出拾震器之间的土层的横波速度Vs、纵波速度VP。由于各土层的物理性质各有差异，使波在其中的传播速度各不相同，分层求取VS、VP，即可按公式计算出各土层的各项动态模量及有关参数。

3 岩土工程勘察工作量统计

3.1 野外钻探及原位测试工作量

野外钻探及原位测试工作量的统计是工程勘察中需要特别注意的问题，本次勘察共完成机钻取土孔24个，扁铲侧胀试验孔2个，孔内波速试验孔3个，静力触探孔16个。野外实际完成工作量见表3。

3.2 钻孔回填

钻孔回填是工程勘察工作的重点内容之一，具体来说，本文所研究的此次勘察对所有机钻取土孔，根据有关要求，施工结束后，进行了回填封孔工作，并及时清洗施工现场。

3.3 室内土工试验

相关工作人员在对工程所在地的地质进行勘察后，对采集的土样进行了物理力学性质试验，并提交试验成果报告，各项试验项目均按要求进行，具体完成工作量见表4。

4 岩土工程勘察资料整理

资料整理是岩土工程勘察工作中的最后环节，同时也是关键环节。工作人员需要对各种勘察手段得出的成果资料进行整理、检查、综合分析、鉴定。分析不同的勘察方法得出的结果是否一致，如果结果不一致，应分析出现差异的原因，去伪存真，做出正确结论。①岩土参数。确定岩土参数时，应按下列内容评价其可靠性和适宜性。②岩土工程勘察报告编制的基本要求。③岩土工程勘察成果提交内容。

5 结束语

综上所述，城市地铁岩土工程勘察是一项复杂的工程，需要注意的问题也有很多，在具体的实践中，要求勘察工作人员能够积极准确地找到岩土工程勘察方法，避免意外事故的发生，保证岩土工程的勘察效果。鉴于城市地铁岩土工程勘察对于城市交通事业发展的重要性，因此，本文研究这个课题具有非常重要的现实意义。

参考文献

[1]张雪雷.地铁岩土工程勘探过程中的几个关键问题[J].长沙铁道学院学报（社会科学版），2010（01）.

[2]蔡伟忠.宁波轨道交通西门口站工程岩土工程勘察和评价[J].铁道勘察，2011（03）.

[3]石志伟.浅谈地铁工程在设计阶段的投资控制[J].价值工程，2012（34）.

作者简介：周昌慧（1966-），男，侗族，贵州石阡人，本科，工程师，主要从事岩土工程勘察与技术工作。

作者：周昌慧

波速测试分析地铁工程论文篇3：

建设深基坑工程时岩土工程勘察的重点探析

摘要：本文结合实践主要对深基坑工程建设过程中岩土工程勘察的有关问题进行详细的分析与探讨。首先对岩土工程勘察的重要性进行阐述，明确深基坑工程建设中岩土工程勘察的重要性，分析了深基坑工程中岩土工程勘察存在的主要问题，最后对设计坑支护结构以及深基坑支护系统分类和深基坑设计进行了探讨，希望能为深基坑工程发展起到一定的借鉴与参考作用。

关键词：深基坑；岩土工程；勘察

伴随经济社会发展，各种工程建设项目日渐增多，特别是深基坑工程获得了巨大发展，同时对深基坑工程的质量要求越来越严格。在保证深基坑工程质量的过程中，岩土工程勘察占据十分重要的地位，是确保深基坑工程质量的关键。所以，必须要对深基坑工程岩土工程勘察工作给予充分重视，明确深基坑工程的勘查重点，科学制定勘察方案，确保勘察效率与质量，为深基坑工程质量提供保障。

1.岩土工程勘察的重要性

第一，在工程建设过程中，岩土工程勘察是工程建设质量的重要环节。不同地区有着不同的地质条件，为了确保工程建设的顺利进行，提高工程建设质量，应当在工程建设工作开展时间，对工程建设区域的地质情况展开全面细致的勘察工作，在结果中将当地的地质环境特点全面地反映出来，并以此为前提，科学合理地进行工程设计工作，避免在设计工作中出现问题，对工程质量造成不利影响。

第二，加强岩土工程勘察，对于确保工程安全有着非常重要的现实意义。倘若工程建设之前没有进行详细全面的岩土工程勘察工作，易导致工程建设施工过程当中，或者工程建设完成之后在使用阶段引发一些安全事故。加强岩土工程勘察，将此项工作落到实处，有更好的指导工程建设设计单位以及建设施工单位全面了解与掌握工程建设区域的岩土工程情况以及地质结构状况等，全面准确地判断工程建设区域潜在的各种安全隐患，在工程设计与建设过程中，采取相应的措施有效提高防范水平，控制和减少安全隐患。在工作实践中发现，由于一些岩土工程勘察工作实际，未严格按照岩土工程勘察要求，科学合理地开展岩土工程勘察工作，以至于安全事故频繁发生，这些事故出现之后，不仅造成的经济损失相当巨大，而且还会危及人们的生命安全，对社会也会形成较大的负面影响。所以，为了更好地保证工程建设质量，必须要对岩土工程勘察工作给予充分重视，了解和掌握岩土工程勘察的重要性，并采取切实有效的措施加强岩土工程勘察。

第三，加强岩土工程勘察工作，能够有效提高工程经济效益。工程建设与发展过程当中，无论是由于设计上的不足还是引发安全事故，对于工程建设的持续稳步发展都会造成巨大的负面影响，带来的经济损失也是相当巨大的，这样一来便会影响工程建设经济效益。在工程建设过程当中出现设计不合理或者安全事故，首要体现在工程会出现不同程度延期，这就导致无法在期限要求下如期完工，增加经济成本，经济效益也会受到很大影响。同时岩土工程勘察工作对于指导工程建设各项决策的顺利实施提供着重要的依据作用，只有保证勘察效率和质量，确保勘察数据的精准性和全面性，才能作为重要依据为工程建设设计、施工、材料、机械设备以及人员投入等各个方面提供详实的参考，投资规模科学确定，倘若岩土工程勘察为充分落到实处，极易引发投资不合理的情况出现，必定会影响经济效益。

2.岩土工程勘察中深基坑支护技术分析

2.1深基坑支护结构

就我國的岩土工程勘察而言，深基坑工程建设过程当中主要的支护结构，主要包括重力式支护结构、柱列式支护结构、板柱式挡墙结构，还有土层锚杆、沉井结构等。以下简要探讨深基坑支护结构。对于工字钢桩支护结构而言，属于一种粘性土砂条件下应用较为普遍的结构方式。在很多深基坑施工过程当中，都是利用大型工字钢进行支护，利用冲击式打桩机进行打桩，把工字钢沿着深基坑设计的边线向地下打入，保持中间距离在1m～1.2m范围上，之后再对深基坑进行开挖作业。在开挖深基坑时，应当将水平木板（50mm厚）插入其中，遮挡桩间土体，保证深基坑处于相应深度之后，还应当科学合理的设置锚杆、腰梁以及横撑等，钢梁、钢管与横撑共同组合构成，利用大型槽钢和工字钢设计腰梁。深基坑施工过程中，如果面对较高的地下水位，还必须要落实人工降水措施，与工字钢钢桩支护结构共同配合进行施工，由于这些支护结构在具体施工过程当中，施工的噪声远远大于环境保护相关法律规定限值大小，所以必须在距离居民点较远的工程中进行应用。

二是钢板桩支护结构。这种支护结构和工字钢桩结构非常类似，在一些地铁工程深基坑工程施工过程当中应用比较多，利用这种支护结构，具有很多的优点，首先具有很高的强度，而且连接桩与桩之间隔水效果非常的明显，可以重复性应用。对于钢板桩而言，有U形断面，同时还有Z形断面。在地铁设计和工程建设施工时，倘若基坑较大，可以利用帷幕式构造确保支护结构垂直性，以便更好地进行施工。

三是深层搅拌桩支护结构。这种支护结构在深基坑工程施工过程当中也有着普遍的应用，利用搅拌机械拌和水泥的基础以及石灰等，起到良好的支付与挡土作用，一般而言，搅拌桩在此类支护结构当中会设置成格栅形，也可利用连续搭接设置成止水帷幕。

2.2深基坑的设计

在设计深基坑过程当中，控制基坑地下水，进行施工监测，或者设计基坑内外涂体稳定性以及支护结构强度变形，都必须在全面详实的数据资料参考下进行。设计深基坑工程过程当中，应当通过下面几个方面提供资料，首先要保证岩土工程勘察报告的全面性和完整性，从中获取参考数据信息。同时还应当了解与掌握建筑物结构总平面图，设计图和工程用地红线图等相关信息资料。还需要了解和掌握工程建设区域建筑结构平面图，结构图以及工程埋深、荷载信息，还需要了解工程施工区域道路、地下管线管网，通讯管线等各种信息，明确深基坑工程支护结构设计要求。

3.工程实例

3.1工程概况

拟建建筑物为高层建筑，主要包括住宅楼、地下车库、商业楼，地上住宅楼为33层，有三层分布在地下，达到16.5m的基础埋深，结构为剪力墙结构，基础为桩基基础，商业楼分为地上和地下两部分，地上、地下分别为6层、3层，采用框架结构，基础埋深为16.5m。有3层为地下车库，为框架结构，基础属于筏片基础，基坑长宽为180m×220m。

3.2岩土工程条件分析

此次勘察工作，其范围和深度，不但要保证基坑侧壁稳定性，同时还应当满足支付稳定性计算以及支护设计，同时还应当确保科学合理的估算高层建筑基底压力，压缩层深度与抗震评价深度的。

对工程地质条件清楚了解与掌握，正确合理的设置基坑支护方案，更好的指导施工工作的有序开展，控制和减少安全事故的发生，充分考虑土层具有的性质特点和水位变化特征，对基坑支护方案科学选择，对施工工艺以及相应的设备准确确定。

3.2.1完成工作量

此次勘察工作的开展，共设计钻孔56个，取土钻孔为26个，同时贯穿孔也为26个，水位测量孔为4个。进行波速试验的钻孔为6个。开展静力触探试验孔为8个。对于控制性勘探孔而言，其深度控制在80.0m；一般勘探孔保持在20.0m～70.0m的深度范围。

3.2.2地层岩性

依照野外钻探和室内土工试验获得的相关数据发现，此次勘察过程当中，在勘探范围以及深度之内，主要包括的场地地基岩性有12层之分，主要包括杂填土、素填土、粉质黏土夹中砂、粉土、中粗砂、粉质黏土、粉质黏土、中砂、粉质黏土、中粗砂。

3.2.3地下水

工程拟建区域具有较高的水位，具有较深的基础埋深，在勘察实际，对于4个勘察点进行选择，运用套管护壁，并在底板隔水层周围与红黏土相结合，进行捣实封堵，来对地下水位分层测定，具体操作过程当中存在较大的难度，所以在钻探过程当中也为钻探分成水位测定具有较大的技术难度，实际操作过程当中存在很大的困难，对地下水位准确地进行测量，是对基坑降水方案制定的重要前提与基础。

工程场地地下水第一层属于潜水，主要在第②1层粉土内进行存赋，静止水位埋深达到3.6m～4.6m，以及775.90m～776.32m标高。承压水是第二层地下水主要特点，主要在第③2层中砂与第⑤层中粗砂内赋存，部分缺失于④层粉土，致使③2层和⑤层彼此贯通。②1层粉土与③1层粉质黏土属于隔水层，⑥层粉质黏土是隔水底板。4.7m～7.0m的承压水头，773.62m～775.47m的高程。勘查过程中已经进入丰水阶段，依照相应的调查发现，伴随季节性的改变，水位有一定幅度改变，主要保持在0.5m～1.0m范围之间，依照水头试验手段即室内试验，根据6.0×10～4cm/s选取渗透系数，笔者认为必须要结合现场测试试验确定渗透系数，井孔抽水试验抽水井为1个，观测井为2个，可获得滲透系数。

4.评价的重点

4.1周围环境分析

评价周围环境，对于基坑支护方案选择，并对维护结构位移情况进行确定，控制基坑稳定安全系数有着非常重要的参考作用，详细的调查研究，获取相应的资料信息，掌握基坑外围具体情况，对于相邻建筑物和地下设施状况信息资料展开全面地收集和整理。

对场地周围的地下管线，输水管道，排水管道，煤气管道，水暖管道等详细调查与研究，同时调查研究有线电视，电信等基坑四周电力管线，比这些情况全面了解与掌握之后，准确的确定基坑开挖施工方案。

对基坑场地周边建筑情况全面的调查与研究，了解其具体位置，结构特点还有基础埋深等各方面的情况，更好的指导基坑支护方案的顺利实施，确定基坑施工工艺，以免施工过程当中导致周围建筑出现变形，引发矛盾问题。

4.2基坑边坡稳定性分析

加强基坑边坡稳定性勘察工作，能够更加全面的获取有关信息数据，确保边坡稳定性，勘察工作实际应当利用钻探技术，对土样质量严格控制，并利用土工试验室，对获得的粉土土样开展剪切试验，针对这些粉质黏土开展了三轴剪切，针对砂类土开展了休止角试验，借助试验数据进行详细的分析与研究工作，对于基坑支护岩土数据进行获取，提供更加全面的信息数据更好的分析基坑边坡的稳定性。

依照场地岩土工程实际，对于抗剪切强度标准值进行确定过程中，砂类土统一将休止角提出。第①2层φ水下= 39.0°；第②2层φ水下= 38. 0°；第③1层φ水下= 40.0°；第④2层φ水下= 39.0°。上述信息数据，对于分析研究基坑边坡稳定性，并进行相应的计算是十分重要的，充分考虑工程建设区域具体的地质情况与周边环境，勘查工作的开展必须要基坑支护方案建议提供出来，通过研究发现，应当采取的方案应当是在地下5.0m通过1∶1的坡度进行放坡开挖，以上部分支护过程中，通过土钉墙进行支护，以下部分通过灌注桩加锚索方式进行支护，深层水泥搅拌桩将三管摆喷防渗墙联合应用，设置止水帷幕。通过相应的计算，最终选择这一方案进行支护。

4.3地基基础方案分析

拟建工程属于高层建筑，有地下车库、商铺和住宅楼等相连，因荷载不同，桩基基础类型及长度选择存在一定长度。

在实际钻探工作，应当通过钻探取样以及波速测试以及静力触探和标贯试验等各种原位测试手段，针对土样进行常规以及高压固结试验，并进行三轴快剪，砂样进行颗粒分析以及水下、水上休止角等各种试验。

对于外业信息进行全面的分析与研究，对统计土工试验成果资料进行试验，对于各类桩型的设计参数以及桩端持力层进行精准提供，保证桩基基础安全性与经济性。

参考文献：

[1]于建海，李志英.岩土施工中的深基坑支护设计要点分析[J].科技创新与应用， 2016（29）：242.

[2]杨海丽.岩土工程深基坑支护技术应用探微[J].中国设备工程， 2017（13）：210-211.

[3]林智平.浅谈岩土工程勘察过程中存在的问题及对策[J].华夏地理， 2015（5）：148.

[4]文海文.深基坑工程的岩土工程勘察的重点[J].山西建筑， 2014， 17：69-70.

[5]李国军.深基坑工程岩土工程勘察的重点探究[J].中国新技术新产品， 2017， 01：94-95.

[6]唐建伟.土质深基坑岩土工程勘察要点[J].中华民居（下旬刊）， 2013， 01：236-237.

[7]潘世佳.岩土工程中的深基坑支护设计问题分析与探究[J].西部资源， 2020（02）：103-105.