【摘要】：剪切波速既能反映巖土的動(dòng)力特性,又能反映巖土的剛度特征,其在巖土工程勘察和巖土抗震領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用。在實(shí)際工程中,土層的剪切波速通常需由現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果來確定,但對剪切波速進(jìn)行實(shí)測時(shí),由于原位測試方法和場地條件等的限制,往往得不到理想的剪切波速資料。很多研究證明,剪切波速與深度之間具有很強(qiáng)的相關(guān)性,并且剪切波速的分布規(guī)律帶有明顯的地域特征。因此,利用已有的剪切波速資料,結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件,統(tǒng)計(jì)剪切波速隨深度的分布特征及變化規(guī)律,將會(huì)為當(dāng)?shù)貓龅氐膸r土勘察和巖土抗震設(shè)計(jì)工作提供重要的參考依據(jù)。本文利用西安地震小區(qū)劃和西安地鐵三號線地震安評工作中共108個(gè)深孔(90米)和402個(gè)淺孔(30米)的原位剪切波速測試數(shù)據(jù),基于直接法分別按工程地質(zhì)分區(qū)和巖土類型統(tǒng)計(jì)剪切波速與深度的關(guān)系。此外,基于30米深度內(nèi)的剪切波速資料,利用間接法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,并與對應(yīng)的直接法結(jié)果進(jìn)行了對比。通過統(tǒng)計(jì)分析,得到了如下結(jié)論:1、根據(jù)西安地震小區(qū)劃的工程地質(zhì)分區(qū)情況,利用直接法對具有相似土體結(jié)構(gòu)的各地質(zhì)亞區(qū)進(jìn)行剪切波速與深度的統(tǒng)計(jì)分析,并分為30米和90米統(tǒng)計(jì)區(qū)間,建立了不同工程地質(zhì)分區(qū)剪切波速與深度的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式。其中30米深度范圍內(nèi),剪切波速隨深度的變化趨勢滿足冪函數(shù)、復(fù)雜冪函數(shù)或二次函數(shù)關(guān)系;90米深度范圍內(nèi),剪切波速隨深度的變化趨勢滿足四次、五次多項(xiàng)式或分段函數(shù)關(guān)系。2、對于西安地區(qū)常見的巖土類型,利用直接法對三大工程地質(zhì)分區(qū)中的不同土類進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì),并分為30米和90米統(tǒng)計(jì)區(qū)間,得到相應(yīng)的最優(yōu)回歸模型、回歸參數(shù)及其適用的深度范圍,建立了不同土類剪切波速與深度的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式。其中30米深度范圍內(nèi),剪切波速隨深度的變化趨勢滿足線性函數(shù)、冪函數(shù)、復(fù)雜冪函數(shù)或二次函數(shù)關(guān)系;90米深度范圍內(nèi),剪切波速隨深度的變化趨勢滿足三次、四次、五次多項(xiàng)式或分段函數(shù)關(guān)系。3、通過間接法統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn),走時(shí)與深度具有很強(qiáng)的相關(guān)性,可用冪函數(shù)和對數(shù)函數(shù)模型描述其關(guān)系,且冪函數(shù)擬合精度高于對數(shù)函數(shù)模型,相對應(yīng)的深度-剪切波速關(guān)系,則是冪函數(shù)模型優(yōu)于線性函數(shù)模型。通過間接法與直接法結(jié)果的對比分析,發(fā)現(xiàn)無論冪函數(shù)還是線性函數(shù),兩方法的結(jié)果之間存在一定差距,且線性模型大于冪函數(shù)模型。對于冪函數(shù)模型,在淺地表,兩方法結(jié)果基本重合;到10~15m后,直接法結(jié)果大于間接法。對于線性函數(shù),在淺地表,直接法結(jié)果大于間接法;到10~15m后,間接法結(jié)果大于直接法結(jié)果。
【圖文】：

第一章 緒論，其中線性函數(shù)和冪函數(shù)居多。多種速度模型擬合了蘇州城區(qū)土層剪切波速與埋范圍內(nèi)，剪切波速隨埋深大致呈線性增長，符合切波速變化速率顯著減小，且隨深度增加，變化如圖 1.3 所示[29]。薛峰收集西安市剪切波速資料在 0-20m 呈冪函數(shù)分布，，20-80m 呈線性函數(shù)分土類的剪切波速與深度的關(guān)系用分段函數(shù)進(jìn)行分

長安大學(xué)碩士學(xué)位論文度模型（表 1.3）[31]。此模型有四個(gè)參數(shù)，是在復(fù)雜冪函數(shù)模型基礎(chǔ)上加上一個(gè)常數(shù)，這個(gè)模型不會(huì)像簡單冪函數(shù)模型使地表的剪切波速近乎于零，也不會(huì)像線性模型無法反映剪切波速隨深度呈曲線關(guān)系的規(guī)律。此模型在進(jìn)行回歸分析中需要用到高斯-牛頓法來確定待定系數(shù)�；貧w結(jié)果顯示，此模型得到的經(jīng)驗(yàn)公式相關(guān)系數(shù)大于或等于冪函數(shù)和線性函數(shù)模型得到的相關(guān)系數(shù)，說明此模型有利于提高估算波速的預(yù)測精度。胡鈞等提出的模型（表 1.3）有三個(gè)參數(shù)，是在簡單冪函數(shù)基礎(chǔ)上加一個(gè)常數(shù)a，代表趨于埋深為零（地表）的位置時(shí)，剪切波速趨于a（m/s）[32]。其擬合出的上海各類土剪切波速回歸曲線見圖 1.4。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU435

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 薛鋒;王慶良;胡亞軒;周輝;何斯淵;王振剛;;西安市巖土體剪切波速與土層深度關(guān)系的研究[J];地震工程學(xué)報(bào);2014年02期

2 耿偉;;山西長治市區(qū)第四系巖性及剪切波速與深度關(guān)系初探[J];山西地震;2014年01期

3 周楊銳;董明明;吳海京;王園君;;海洋淺層土質(zhì)剪切波速與深度的關(guān)系分析[J];海洋通報(bào);2012年01期

4 陳建立;;跨孔法剪切波速測試技術(shù)在工程中的應(yīng)用[J];四川建材;2011年05期

5 邱志剛;薄景山;羅奇峰;;土壤剪切波速與埋深關(guān)系的統(tǒng)計(jì)分析[J];世界地震工程;2011年03期

6 劉艷春;;山西大同市區(qū)剪切波速與土層巖性及深度關(guān)系的研究[J];山西地震;2011年02期

7 劉紅帥;鄭桐;齊文浩;蘭景巖;;常規(guī)土類剪切波速與埋深的關(guān)系分析[J];巖土工程學(xué)報(bào);2010年07期

8 戰(zhàn)吉艷;陳國興;劉建達(dá);;蘇州城區(qū)深軟場地土剪切波速與土層深度的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系[J];世界地震工程;2009年02期

9 蘇旭;楊麗萍;鄒海寧;;西寧市區(qū)土層剪切波速隨深度變化特征[J];高原地震;2009年01期

10 蘇向前;劉康和;;面波法與單孔檢層法波速測試的工程應(yīng)用[J];長江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);2006年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前2條

1 施曉文;耿學(xué)勇;王小元;胡繼華;;第三系砂巖波速特性探討及統(tǒng)計(jì)分析[A];2015年全國工程地質(zhì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2015年

2 李錚;王國祥;程興;;南京河西地區(qū)淺層土剪切波速特性研究[A];第三屆全國防震減災(zāi)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 石江華;基于巴楚地震調(diào)查的剪切波速液化判別方法研究[D];中國地震局工程力學(xué)研究所;2011年

2 孔令召;瑞利波法測試土層剪切波速[D];煙臺大學(xué);2009年

3 張忠利;建設(shè)場地剪切波速的統(tǒng)計(jì)分析[D];中國地震局工程力學(xué)研究所;2008年

4 侯云亮;西安地區(qū)黃土地基剪切波速與工程特性相關(guān)性的研究[D];長安大學(xué);2007年

本文編號：2685202