关于剪切波速试验 (Shear Wave Velocity)

计算岩土力学

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1. 引言

本文的主要目的是回顾项目中剪切波速试验的一些问题，希望能够在后续的工作中的得到补充和扩展。目前剪切波速的研究仍然集中在使用地震CPT(SCPT)推导剪切波速Vs，而通过机器学习预测剪切波速的研究也在不断推进[3]，在ARMA 2023会议上有4~5篇这样的论文【ARMA机器学习和人工智能在岩石力学中的最新应用(算法和代码)】。

2. 使用CPT估算

剪切波速度Vs是一个非常有用的参数，因为它与土的小应变剪切刚度G0直接相关。虽然直接测量 Vs 比估算更为可取，但与锥阻力 qt 的关系对于较小的低风险项目很有用，因为在这些项目中并不总能测量 Vs。qt 与 Vs（或 G0）之间的现有关系有很多，但大多数都是针对砂土或粘土开发的，而且一般都是相对年轻的矿床。虽然 Vs 和 qt 之间存在很强的关系，但由于年龄和胶结等因素的影响，预计会出现一些变化。根据 20 年来在地震 CPT 结果方面积累的经验，使用基于 Qtn 和 F 的 CPT 归一化土行为图 (SBT)，为各种土提供了锥阻力与 Vs 之间的最新关系。通过CPT的锥端阻力值和侧阻力求剪切波速Vs。

在文献中，可以发现许多这样经验关系式，下面所示的其中一个：

其中:

Vs 是剪切波速

qt 是修正的锥端阻力(corrected cone resistance)

fs 是侧阻力(sleeve friction)

C1, C2, C3, C4是常量

下面的关系式由Dr. Robertson提出。

3. Vs液化软件

剪切波速在岩土工程中的最大用途是用来进行地震液化判别。目前使用Vs估算土液化的工具软件包括: NovoLiq，Settle3D和LiqSVs，这三个软件使用的理论基本上相同，这样的一个例子参看【基于剪切波速的地震液化判别(Shear Wave Velocity)】。

4. 剪切波速测试

来源：计算岩土力学