1、1三、 剪切波速的应用1划分场地土类型根据场地剪切波速进行土层类评价是剪切波速最直接的应用方法。对于软弱土场地，往往需要改良处理，处理前后对场地层剪切波速进行测量对比，可以评价改良处理的效果。2. 在地震小区划中的应用a) 在地震小区划的工作中，将土层中波的传播速度与土层密度的乘积称为地震刚度。观察表明场地的烈度调整依赖于该场地上层的地震刚度。选择一个标准地和有关参数与研究场地比较，可得出烈度调整经验公式：式中 为烈度增减量； 和 分别为研究场地与标准场地的卓越频率；Vs1 和 Vs0 为两者的横波速。用这种方法调整场地烈度称为地震刚度过。b)土层的平均剪切模量是衡量具体场地上土质条件的一个有
2、效参量，它与地震灾害存在某种定性关系，平均剪切模量用 G0 表示，其定义为：式中 是第 i 层土的动剪模量； ，是所考虑土层的有效厚度。用这种方法研究场地称为平均剪切模量法。c) 场地上层的许多性质与土层的固有周期有关。获得土层的固有周期除了实测外，还有许多似估算方法，下面的公式是一种各土层剪切波速加权平均法。式中 为平均剪切波速；Ts 为上层固有周期。3 判断场地液化目前国内外已有几种根据剪切波速判断场地液化的公式下。下面介绍两个公式：a) 基于室内试验资料和野外观测得到的经验，直接由剪切波速液化判别式：式中 Vscr为液化临界剪切波速，当实测剪切波速 VsVscr 时判为液化；hs为砂层或
3、粉土层埋深；Vs1为深度为 1m 处液化临界剪切波速，其与土层烈度有关。b) 利用剪切波速 Vs 与标准贯入度 N 的相关性，可以把以 N 为判断液化的判别式转换为 Vs的判别式。现场研究给出的公式为：4计算场地土层的动弹性模量弹性波速与弹性波传播介质的弹性模量有关，当近似考虑土层为弹性性质时，利用场地的实测波速，可以计算土层的弹性模量。利用波速计算出的弹性模量称为动弹性模量。计算动弹性模量公式有：弹性模量： E=Vs2(3Vp2-4Vs2) /(Vp2-2Vs2) 2剪切模量： G=Vs2泊松比： =(Vp2-2Vs2)/ (2Vp2-2Vs2)剪切波速还是计算场地土层地震反应的基本参数，这
4、方面的应用可参考其它文献。5推算卵石、圆砾地基承载力标准值在岩土工程勘察中，卵石、圆砾土层取原状土样作土工试验极其困难，野外进行原位测试数据也很难正确反映土层承载力。这种土层可根据波速确定地基承载力标准值，见表 2：卵石、圆砾地基承载力标准值 fka（kPa） 表 2剪切波速s（m/s） 250300 300400 400500土 类 密 实 度稍密 中密 密实卵 石 300400 400600 600800圆 砾 200300 300400 400600注：1 本表适用于一般第四纪及新近沉积卵石和圆砾；2 本表查自（DBJ01-501-92 表6.3.2-5）。四、工程实例1划分场地土类型北
5、海市南森房地产开发有限公司新力广厦，总建筑占地面积 7076.0m2，楼高 25 层，设两层地下室，拟用框剪结构，筏形基础。该工程勘察时共布置 20 个钻孔，在三个钻孔中进行了剪切波速试验。0.0015.00m 范围内剪切波波速平均为 267m/s，按照建筑抗震设计规范（GB50011-2001）中表 4.1.3，判定该工程场地土类型为中软场地土。本工程场地覆盖层厚度约为 80.0m，根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）中表 4.1.6，判定该工程建筑场地类别属类。2计算场地土层的动弹性模量北海新长江商贸有限公司场地位于外沙西路海运船厂北侧,北临大海，用地呈曲尺形，长71.3、宽 55.8。拟建建筑物楼高 30 层。拟采用框架剪力墙结构，筏形基础。为了解该场地的详细工程地质条件，受建设单位的委托，由我院（北海市勘察院）承担该场地的岩土工程勘察工作。本次勘察时共布设 9 个钻孔，在 3 个孔中进行了剪切波速试验。我院利用实测的地基土的剪切波速 Vs 和压缩波 Vp，根据公式:E=Vs2(3Vp2-4Vs2) /(Vp2-2Vs2)、G=Vs2、=(Vp2-2Vs2)/ (2Vp2-2Vs2)，求取地基土的弹性模量、剪切模量和泊松比。
