復(fù)雜地層條件下瑞利波傳播特性的數(shù)值分析研究.pdf

1、瞬態(tài)瑞利波法,與傳統(tǒng)方法相比具有測試技術(shù)簡單易行、無需鉆孔、淺層分辨率高以及高效經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。實踐證明,這種現(xiàn)場實測的結(jié)果可以應(yīng)用于工程實際。然而,了解復(fù)雜地基土中瑞利波的傳播規(guī)律,對于分析研究復(fù)雜地層介質(zhì)結(jié)構(gòu)具有指導(dǎo)性作用。因此,本文的研究目的在于探索現(xiàn)場瑞利波的測試結(jié)果與用有限元分析方法模擬沖擊荷載作用下地表面響應(yīng)計算結(jié)果的一致性,以便用數(shù)值模擬方法來研究復(fù)雜地層的瑞利波頻散曲線特征,進(jìn)而將頻散曲線的特征應(yīng)用于實際復(fù)雜地層結(jié)構(gòu)測試結(jié)果

2、的分析研究中。瑞利波在成層地基中具有頻散特性,工程中也正是利用這種特性對實際地層進(jìn)行定性判斷。本文以成層地基中瑞利波的傳播特性為基礎(chǔ),用有限元方法模擬軸對稱條件下實際場地中可能存在的地層結(jié)構(gòu),并通過計算得到的兩測點(diǎn)的豎向位移來分析成層地基瑞利波的傳播特性。據(jù)此復(fù)雜地層條件下瑞利波的傳播特性可以通過數(shù)值方法進(jìn)行模擬,論文中得到了以下認(rèn)識:(1)通過數(shù)值方法可以得到成層地基中瑞利波的頻散特性,對于上軟下硬地層,瑞利波速度隨波長呈遞增趨勢;層

3、狀介質(zhì)各層厚度不同,頻散曲線亦不同;上部軟層厚度越大,同一波長的瑞利波波速越小。(2)當(dāng)?shù)貙映霈F(xiàn)軟弱夾層時波速明顯降低,頻散曲線上出現(xiàn)拐點(diǎn),如果按0.8個波長為測試深度,則能反映出軟弱夾層的埋深。(3)當(dāng)?shù)貙哟嬖诳锥磿r,頻散曲線呈現(xiàn)“之”字形,出現(xiàn)鋸齒形狀,如按1個波長為測試深度,則基本反映出了孔洞的大小和埋深?？梢?工程上常用的半波長法確定地層結(jié)構(gòu)應(yīng)針對具體情況區(qū)別對待,地層中存在軟弱夾層或孔洞時其深度的判別標(biāo)準(zhǔn)也不一樣。最后,數(shù)值模