测斜仪测量试验孔倾斜度的重要性

5.7.2　测试要点

1.测试仪器的检定和校准

可按相应规程或规范对激振器、检波器、放大器、记录器进行检定，对测斜仪进行校准。

2.测试布置

测试孔应尽量布置在地表高程相差不大的地段，若地表起伏大，应予以整平。

其中跨孔法波速测试，振源孔和测试孔应布置在一条直线上。一个振源孔，宜布置2个钻孔作为检波孔测试（即测试孔），常见布孔方式如图5-39所示。测试孔的间距在土层中一般为2～5m；在岩层中为8～15m。跨孔法、单孔法和面波法波速测试布置分别如图5-40、图5-41、图5-42所示。

图5-39　跨孔法波速测试时钻孔的布置形式

S为震源孔；R为接收孔（测试孔）

图5-40　跨孔法波速测试布置示意图

（a）下套管；（b）不下套管

3.主要测试步骤

（1）跨孔法。

①先用钻机完成钻孔；若在软弱地层中测试时，为防止孔壁坍塌以及使检波器与岩土介质更好地耦合，需要在钻孔完毕后下置塑料套管，并在孔壁与套管的间隙内灌浆或用砂充填；

图5-41　单孔法波速测试布置示意图

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（a）地表激发，孔中接收；（b）孔中激发，地表接收；（c）孔中激发，孔中接收；（d）孔中激发，孔底接收

图5-42　面波法（稳态振动）波速测试布置示意图

②等待灌浆或填砂3～6d；

③将井下剪切波锤利用气囊或弹簧、机械扩展装置等方法固定，然后拉动上、下质量块，上、下冲击固定锤体，使土层水平向产生S波，用放入孔内贴壁式三分量检波器由上往下逐点测量。从孔口往下0.4倍孔距深度处为第1个测点，然后以1～2m的间距连续测量。每个地层一般要有2～5个测点，每个测点需测量2～4次。每次测试时，振源中心和检波器中心必须在同一高程上。

为了准确地算出各测点的直达波传播距离，当试验孔深度大于15m时，必须用测斜仪对每个试验孔进行倾斜度测量。先从上到下以测试点相同的间距连续进行，然后从孔底向上进行复测，并将测斜仪反转180°重测一次。

图5-43　单孔法波速测试布置示意图

（2）单孔法。

单孔法波速测试是在一个垂直钻孔中进行测试，按激振和检波器在钻孔中所处的位置不同分为四种（在图5-41中已有所示），下面只介绍其中在地表激发、孔中接收的下孔法（测试布置见图5-43所示）测试步骤。

①钻成测试孔。

②在距孔口1.0～3.0m地表处置放一长度为2～3m的混凝土板或木板，并在木板上放置约500kg的重物。用锤沿板纵轴从两个相反方向水平敲击板端，使地层产生水平剪切波。

③将检波器用气囊或弹簧、机械扩展装置等方法固定在孔内不同深度接受剪切波。

④自下而上进行测试，在一个试验深度上，应重复试验多次。

（3）面波法（稳态振动）。

①选择试验场地，并进行整平。

②以振源作为测线零点，在振源一边布置2个或3个检波器。

③选择适合的激振频率f，开启激振器，由拾振器接受瑞利波。

当两检波器接受到的振动波有相位差时，表明两检波器的间距Δl不等于瑞利波波长，因此，移动其中任一检波器，使两检波器记录的波形同相位（2π），然后在同一频率下，移动检波器至2个波长，3个波长处，……（即L＝LR，2LR，3LR，…），进行测试。试验应重复多次，一般5组。