復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。實踐證明,這種現(xiàn)場實測的結(jié)果可以應用于工程實際。然而,了解復雜地基土中瑞利波的傳播規(guī)律,對于分析研究復雜地層介質(zhì)結(jié)構具有指導性作用。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計算結(jié)果的一致性,以便用數(shù)值模擬方法來研究復雜地層的瑞利波頻散曲線特征,進而將頻散曲線的特征應用于實際復雜地層結(jié)構測試結(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行定性判斷。本文以成層地基中瑞利波的傳播特性為基礎,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,并通過計算得到的兩測點的豎向位移來分析成層地基瑞利波的傳播特性。據(jù)此復雜地層條件下瑞利波的傳播特性可以通過數(shù)值方法進行模擬,論文中得到了以下認識:(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?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,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?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。可見,工程上常用的半波長法確定地層結(jié)構應針對具體情況區(qū)別對待,地層中存在軟弱夾層或孔洞時其深度的判別標準也不一樣。最后,數(shù)值模