瑞雷波地基檢測中震源及“之”字形頻散曲線的數(shù)值研究.pdf

1、瞬態(tài)瑞雷波技術(shù)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)濟等優(yōu)點，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于地基檢測中，但由于缺少大量理論指導(dǎo)，特別是數(shù)值模擬方面的研究，其應(yīng)用受到限制。本文利用有限元軟件LS-DYNA對瑞雷波地基檢測過程進行了數(shù)值模擬，研究了地基檢測中震源和瑞雷波“之”字形頻散曲線問題，得出以下結(jié)論：
　?。?）通過對半空間單層土體數(shù)值模擬提取頻散曲線的誤差的研究分析，說明用有限元方法模擬瑞雷波地基檢測過程是可

2、行的。在此基礎(chǔ)上，通過對不同震源參數(shù)情況下得到頻散曲線誤差分析發(fā)現(xiàn)，加載面越大，頻散曲線誤差越大；荷載作用時間過大或過小，頻散曲線出現(xiàn)彎曲和不規(guī)則；荷載大小對頻散曲線形態(tài)幾乎沒有影響。這就要求在實際工程中應(yīng)選擇較小的加載面，荷載作用時間適中的震源。
　?。?）通過對四種典型地層（遞增型地層、含軟弱下伏層地層、含軟弱夾層地層、含硬夾層地層）的27個模型瑞雷波“之”字形頻散曲線特征的研究發(fā)現(xiàn)：對于遞增型地層，頻散曲線不會出現(xiàn)“之”字形

3、，而且很難通過拐點判斷分層位置；而對于其它三種非遞增型地層，頻散曲線則會出現(xiàn)兩種類型的“之”字形，其中含軟弱夾層地層，“之”字形的位置和尺寸與軟夾層的位置和層厚有較好的對應(yīng)關(guān)系。本文還將數(shù)值模擬計算結(jié)果與實測結(jié)果以及解析解進行了比較，進一步驗證了數(shù)值方法研究瑞雷波地基檢測過程的可行性及“之”字形頻散曲線的形成原因。
　?。?）當(dāng)含軟夾層地層有空洞時，頻散曲線“之”字形變大，而且頻散曲線與無空洞時相比，高頻部分出現(xiàn)缺失。而且當(dāng)空洞位