時間：2023-07-07 17:25:07
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇水利水電工程電纜設計規(guī)范，希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：澮廟節(jié)制閘設計方案設備電氣
中圖分類號：F470.6 文獻標識碼：A 文章編號：
1 、工程概況
澮廟節(jié)制閘閘位于新楊河上，為原澮廟閘的拆除重建工程，該閘控制規(guī)模為中型，工程等別屬Ⅲ等，主要建筑物級別為3級，抗震設防烈度為7度。
本工程閘組成樞紐工程的主要建筑物有澮廟閘、澮廟閘水下部分、公路橋、橋頭堡、啟閉機房等建筑物及取水建筑物等。
——水下部分：
墊層：閘室、上下游翼墻底板采用100mm厚C10素砼墊層。塊石護坡、護底
采 100mm 厚碎石墊層。
閘室底板：現(xiàn)澆鋼筋砼結構，砼強度等級C25，抗?jié)B等級為W4，抗凍等級為
F50。
閘墩：現(xiàn)澆鋼筋砼結構，砼強度等級C25，抗?jié)B等級W4，抗凍等級為F50。
上下游翼墻：現(xiàn)澆鋼筋砼底板，砼強度等級C25。
護底、護坡：M7.5水泥砂漿砌塊石為300厚，干砌塊石為300厚，回填土
采用壤土回填，應分層填筑、夯實，壓實度不小于0.9。
——公路橋、檢修橋：
公路橋：現(xiàn)澆鋼筋砼閘室頂板砼強度等級C30，設計標準公路-Ⅱ級。公路橋
兩側設鋼筋砼護欄。
公路橋鋪裝層：公路橋鋪裝層為C30防水砼，兩側排水。
檢修橋：現(xiàn)澆鋼筋砼閘室頂板靠上游側設金屬欄桿為´48鋼管焊制。刷防銹漆一度，銀粉漆二度。
——橋頭堡、啟閉機房：
橋頭堡一側為樓梯間，另一側為設備間，上下設備間之間設室內樓梯；現(xiàn)澆
框架結構，梁柱板砼強度等級為C25。
墻身：為填充墻，采用M5.0混合砂漿砌承重粘土空心磚。
樓面：水泥砂漿樓面、樓梯。
屋面：現(xiàn)澆C25防水砼屋面，結構找坡2.5％，坡向上游側，采用有組織排
水，落水管管徑DN100設在上游側。
內墻及頂棚：混合砂漿粉刷，滿批石灰膏，白色乳膠漆二度。
外墻粉刷：混合砂漿底晴雨漆二度，各部位顏色，根據供貨品種與設計人員
協(xié)商定。
按照《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL252-2000),有關攔河水閘的等別,應根據其過閘流量確定。下面就來談談各部分建筑物設計要求。根據設計規(guī)范來完成。
2、 澮廟閘的設計
2.1閘門形式比較由于地震設防烈度為7度,而且有較深厚的軟弱地基,因此建筑物的選型必須考慮結構簡單,對抗震有利,對減小地基應力有利，洪及控制閘門均為鋼筋砼結構，重約24KN，配QL-50-SD手電兩用螺桿啟閉機。防洪閘門啟閉行程2.1m，控制閘門啟閉行程3.6m。啟閉機應按《水利水電工程啟閉機設計規(guī)范》（SL41-93）及《水利水電工程啟閉機制造安裝及驗收規(guī)（DL/T5019-94）執(zhí)行。
2.2上部結構布置
澮廟閘布置了公路橋、橋頭堡、啟閉機房等，交通橋除為樞紐運行管理之用外,還考慮與公共交通道路結合，上游護砌段：因考慮交通要求，布置1×6m農用交通橋一座。公路橋兩側設鋼筋砼護欄。
2.3閘頂高程
閘頂高程(交通橋面高程)應按照《水閘設計規(guī)范》(SL265-2001)4·2·4,設計洪水位時安全超高的下限值為1.0m,校核洪水位時安全超高下限值為0.7m。按上述要求,考慮到交通橋的梁底應高出校核洪水位0.5m以上及梁高。
3、建筑物設計
涵洞：洞身澆筑前預鋪C10砼墊層100厚，涵洞為C25鋼筋砼結構。泵室
段底板及涵洞底板頂部高程為19.70m。
翼墻：采用M10漿砌塊石重力式擋土墻。
上游護砌段：因考慮交通要求，布置1×6m農用交通橋一座。
進水池：M10漿砌塊石底板300厚，下鋪碎石墊層100厚。
出水池：長5m，M10漿砌塊石底板300厚，下鋪碎石墊層100厚。
下游護砌段：長5m，M7.5漿砌塊石300厚碎石墊層100厚。
啟閉臺：C25鋼筋砼結構。
檢修便橋：面板為C25現(xiàn)澆鋼筋砼150厚，欄桿為鋼管欄桿。
大堤護砌：漿砌塊石300厚，碎石墊層100厚。
廠房及啟閉機房：
（1）建筑部分
設計標高：廠房室內地面標高23.60m；啟閉機房室內地面標高24.88m。
屋面：廠房為結構板上做水泥膨脹珍珠巖1:10最薄處30厚，找2%坡，振搗密實，表面抹光；1:2水泥砂漿找平層20厚；上做二氈三油防水層，撒綠豆砂。
樓面：主廠房及啟閉機房為100厚結構板，20厚水泥砂漿整體面層。
外粉：1:3水泥砂漿打底，白水泥白石屑粉面,檐口貼紫紅色小波瓦。
內粉：墻面及天棚為混合砂漿粉面，乳膠漆二遍。
（2） 結構部分
鋼筋：I級鋼筋用φ表示，II級鋼筋用φ表示。
砼等級：除標明外均為C25砼。
墻身：M5混合砂漿砌Mu10機磚。為保證工程質量和抗震要求：嚴禁干磚
墻和直搓；磚墻轉角和柱與磚墻接觸處每八皮磚設置2φ6拉結鋼筋。
門窗過梁：洞口采用鋼筋砼過梁。 圈梁在轉角、丁字、十字交叉處應設
2φ12拉結筋。
4、設備配套
4.1機組選用2臺350ZLB-1125型軸流泵，葉片安裝角度+2o，n=1470r/min，
配套Y200L-4,30kW,380V,1500r/min立式電機2臺。
4.2主廠房內起吊設備選用1t單軌手動葫蘆1臺。
4.3攔污柵
（1）攔污柵操作運用
攔污柵為排澇進水攔污柵，排澇進水攔污柵設在泵站進水池處；當涵洞處于自流排澇時，攔污柵提起，當泵站抽排時，攔污柵放下攔污。
（2）攔污柵設計
攔污柵所用材料及予埋滑道均為Q235。焊縫二級。工字橫梁與槽鋼立柱連接焊縫高度h×b=6×6㎜，其他為4㎜。
（3）柵體及予埋件外露部分表面均噴鋅防銹，噴鋅厚不小于0.12㎜，外涂厚0.05㎜環(huán)氧云鐵防銹漆作封閉涂料，再涂0.08㎜厚氯化橡膠鋁粉漆作面漆。
4.4 排澇攔污柵為二扇。起吊攔污柵選用1T環(huán)鏈手拉葫蘆。
5、電氣部分
供電方式：采用10kV架空線路供電，導線規(guī)格為LGJ-35。
電氣主接線：電機Y200L-4, 30kW電機兩臺。選用S11-125/10型變壓器作
為主變。高壓側設戶外跌落式熔斷器。電動機電壓母線為單母線接線方式。
防雷接地：在廠房頂裝有避雷帶并利用鋼筋混凝土柱內鋼筋與廠房接地網可
靠連接。本站接地網由廠房鋼筋混凝土底板構成自然接地網，接地電阻值不應
大于4Ω，若滿足不了要求，應另人工敷設接地網。電氣設備的外殼和底座均應
與接地網可靠連接。
照明：廠房采用長壽熒光燈為主光源，四周輔以壁燈照明。
防火:站區(qū)地面建筑物、廠房均應設置消火栓；低壓配電室配置手提式鹵代
烷滅火器及其它滅火材料；所有穿越電纜孔洞的電纜，應在孔洞兩側各2m的區(qū)
段上，涂刷防火涂料以防止竄燃。防火涂料應按廠家說明書規(guī)定使用；所有的
電纜孔洞，包括盤柜下的孔洞，在電纜敷設完畢后，應進行封堵。堵料施工中，
先要用有機堵料DFD裹住電纜，以利電纜的更換和散熱，然后在其周圍塞滿無
機堵料SFD，堵料的厚度不小于10cm。對于較大的電纜孔洞，在滿足以上施工
要求下，空洞的中間部位可配合巖棉使用。
6、控制運用
（1)當外河水位高于內河水位21.80m，防洪閘門關閉，處于防洪狀態(tài)。
（2）當外河水位低于21.70m,內河水位高于外河水位，控制段閘門提至上層，
防洪閘門開啟，處于自由排澇狀態(tài)。
（3）當外河水位高于21.80m，內河積水不能自流排水時,控制段閘門封閉下
層，防洪閘門開啟，開動機組，處于抽排狀態(tài)。
7、工程定位
泵站定位放樣時應由設計單位設計人員參加，以便現(xiàn)場作適當調整。
8、其它
1．因無地質勘探資料，地基承載力標準值暫按150kPa設計，地基開挖后
應及時組織相關單位進行驗槽，若與實際不符，應重新設計基礎。
關鍵詞:水電站;火災自動報警系統(tǒng);探測器;氣體滅火系統(tǒng)
中圖分類號:TP277文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2010)06-0098-02
隨著我國經濟和社會的快速發(fā)展,水電站設計水平和智能水平的不斷提高,對火災自動報警系統(tǒng)提出了更高、更嚴格的要求。水電站的安全運行非常重要,配備一套完整可靠的火災自動報警系統(tǒng)是水電站安全運行的有力保障,故在水電站的火災自動報警系統(tǒng)設計中,必須按照“預防為主,防治結合”的消防工作方針,按照中華人民共和國標準《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》(GBJ116-88),中華人民共和國水利水電行業(yè)標準《水利水電工程設計防火規(guī)范》(GBJ16-87)等有關規(guī)定,充分考慮水電站的具體情況,因地制宜,合理設計水電站火災自動報警系統(tǒng),以保障水電站工作人員的安全和工作設備的正常運行。
一、系統(tǒng)設計前的準備工作
隨著水電產業(yè)的不斷發(fā)展,水電廠房布置和機電設備技術日新月異,自動化水平不斷提高,且火災自動報警系統(tǒng)涉及到電子技術、計算機技術、機電設備控制技術、通風、給排水、建筑防火、氣體滅火等各方面的知識,從而要求相關設計人員的專業(yè)面廣,全面掌握相關的專業(yè)知識,在設計時應考慮以下四個方面:
1.詳細了解通風、水機、建筑圖紙,弄清防火閥、風機、雨淋閥、房間尺寸等知識。
2.布置消防埋管及接線盒時應結合消防施工及驗收要求。
3.確定總體規(guī)劃,如探測器點數以及控制器之間的組網關系,源配置,聯(lián)動關系。
4.對特殊場合選用不同的火災自動設備,如探測器等。
二、火災自動報警系統(tǒng)的任務
水電站火災自動報警系統(tǒng)的主要任務是對水電站的廠房內的重要機電設備、防火排煙設備、水噴霧滅火設備和氣體滅火設備等進行二十四小時不間斷地監(jiān)視,及時發(fā)現(xiàn)失火設備和失火點,以保障運行人員人身安全和設備的正常運行。
三、火災自動報警系統(tǒng)的結構和功能
(一)火災自動報警系統(tǒng)的結構
水電站火災自動報警系統(tǒng)主要有以下四個部分:(1)主、副廠房火災自動報警系統(tǒng);(2)送風、排風系統(tǒng)和水噴霧滅火系統(tǒng);(3)值守室氣體滅火系統(tǒng);(4)發(fā)電機火警及水噴霧滅火系統(tǒng)。其原理圖如圖1所示。
(二)火災自動報警系統(tǒng)的功能
設置在水電站各個部位的火災探測器,當檢測到水電站的火情時,會自動向水電站值守室控制器報警,控制器在接到報警信號后,會通過微型計算機軟件,啟動編程所設定好的各種聯(lián)動邏輯關系,從而進行信息處理,把處理的結果以液晶顯示方式在控制器的面板上顯示,顯示出火情發(fā)生的部位與此同時提示相應的火災處理措施,當火情情況經確認無誤后,通過設置在面板上的按鍵和機內預置的程序,可自動或由水電站值守人員手動對火災發(fā)生部位的相關防煙防火設備、滅火設備等進行點對點的控制操作,從而達到滅火的目的。
液晶顯示裝置主要功能是直觀地用畫面顯示報警部位。當火災發(fā)生時,分散在各地各類的感煙、感溫探頭,通過報警總線將信號傳送進計算機;計算機收到報警信號后,自動在顯示器上顯示出報警平面及報警部位,同時發(fā)出聲光報警信號;從而快速動作。
火災自動報警系統(tǒng)應具備數據采集處理、報警、聯(lián)動控制、數據通信、系統(tǒng)診斷、維護和培訓等各項功能,以滿足水電站工程運行的需要,并應與電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)、圖像監(jiān)視系統(tǒng)通信,實現(xiàn)水電站的全方位監(jiān)控。
從我國已運行的許多水電站的調查結果來看,如長江三峽水電站,四川葛洲壩水電站等,按照上述要求進行設計的火災自動報警系統(tǒng)在系統(tǒng)安全可靠性、先進性、火災報警靈敏性和準確性、故障誤報率等方面都具有良好的表現(xiàn),能滿足水電站的實際要求,對水電站的消防具有較好的作用和效果。
四、火災自動報警設備的配置
(一)火災探測器的選擇
水電站火災報警探測器的設計和選取,應充分考慮到被保護物的火災危險性和火災特性,合理選擇,合理布置,充分發(fā)揮火災報警控制器的功能。火災報警系統(tǒng)設計要力求做到有效監(jiān)控和減少誤報,保證當有火災發(fā)生時,火災能及時得到控制和撲滅。
對于火災報警探測器的選擇,在《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》中有詳細的說明。把探測器放在正常運行時不容易產生黑煙的部位,如交通走道,各類值班室、單元控制室、中控室及輔助盤室、保護盤室、通信機房、變電所等場所。《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》中對探測器配置的具體要求如下:
在中控室、水輪機層主廠房及防火卷簾門附近,應布置感溫探測器和感煙探測器,使之起到準確報警失火部位及控制防火卷簾門的作用。
在電抗器室及中性點接地油坑室、透平油庫等部位,應選擇適應于火災發(fā)展迅速,有強烈火焰和少量的熱、煙場合的火焰探測器。
在高大廠房內,應選用紅外光束感煙探測器,它具有監(jiān)護面積大、靈敏度高、探頭數量少、經濟合理等特點。
在水電站內,值守室、繼電保護室、蓄電池室、油罐室、油處理室、高壓實驗室、電纜道、電纜豎井等重要機電設備場所應設有感煙探測器、感溫探測器、手動火災報警按鈕等,便于值守人員及時通報火情或手動啟動滅火設備。
(二)氣體滅火系統(tǒng)的布置
水電站氣體滅火系統(tǒng)應安裝在值守室頂棚內,當繼電保護室或值守室內的任一個感煙探頭與任一個感溫探頭同時報警時,可自動或手動打開氣體滅火電磁閥滅火。在進行氣體滅火前應先關閉門窗和空調,在全封閉狀態(tài)下進行噴放滅火,值守室人員應在30秒內迅速撤離,當氣體滅火系統(tǒng)(下轉第97頁)(上接第96頁)啟動后,門口紅燈閃亮 ,待氣體噴放,當火警信號消失后30秒后,值守人員可在值守室門口手動關閉氣體滅火裝置開關,來停止氣體的噴放。
(三)水噴霧滅火系統(tǒng)的配置
水電站主變壓器及油罐室水噴霧滅火系統(tǒng),是在主變壓器及油罐室附近設有水噴霧滅火控制箱,水噴霧滅火噴頭,及供、排水電動蝶閥,當相應部位的火警探測器報出火警后,會聯(lián)動輸出模塊,先手動或自動關閉排水電磁閥,打開供水電磁閥,再開啟消防水泵,通過油罐或主變壓器上方的供水環(huán)網形成水噴霧,達到滅火的目的。
五、非消防電源的切斷
《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》(GB50116-98)中要求“消防控制室在確認火災后,應能切斷有關部位的非消防電源”,水電站有自己的特點,發(fā)生火災后,如果自動切斷有關部位的非消防電源產生的損失可能比火災產生的損失還要大,所以建議確認火災后不要自動切除非消防電源,通過運行人員的判斷,可以在消防控制室手動切除非消防電源。
六、結語
隨著我國經濟的快速發(fā)展,電氣設備性能的日趨完善和人工智能水平的不斷提高,使消防設備的智能化程度越來越高。在這個飛速發(fā)展的社會,產品更新速度很快,為適應水電站發(fā)展的需求,水電站火災自動報警系統(tǒng)的設計也需要不斷地更新和完善。
參考文獻
[1]王春雷.火災自動報警系統(tǒng)設計中應注意的問題[J].中國電氣,2004,(11).
[2]火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范(GBJ116-88)[S].
[3]水利水電工程設計防火規(guī)范(GBJ16-87)[S].
（新疆吉音水利樞紐工程建設管理局新疆烏魯木齊830000）
【摘要】以新疆齊熱哈塔爾水電站引水發(fā)電隧洞高地溫開挖為例，介紹了高地溫對施工的影響及在施工過程中所采取的措施，對同類型工程隧洞開挖提供參考。
關鍵詞 高地溫、隧洞開挖、處理措施
1. 工程概況
齊熱哈塔爾水電站工程位于新疆維吾爾自治區(qū)喀什地區(qū)塔什庫爾干塔吉克自治縣境內的塔什庫爾干河上，為塔什庫爾干河中下游河段水電梯級開發(fā)的第二級水電站，引水發(fā)電隧洞全長15.639米，最大埋深1720米。引水發(fā)電隧洞3#施工支洞全長510米，主洞下游作業(yè)面（樁號Y6+661.916～Y8+700）全長2038.02米。根據地質勘測該洞段埋深962～1205m，圍巖為γ32-3組片麻狀花崗巖，巖壁堅硬。巖體主要呈鑲嵌結構、層狀結構，較完整，圍巖類別主要為III類，局部II、IV類，洞段為地溫異常地段，可能存在60℃度甚至更高的地溫。隨著洞室開挖伸進自樁號7+010開始作業(yè)面空氣溫度達到31℃，巖壁溫度51℃。在樁號7+260段出現(xiàn)超高溫度，作業(yè)面空氣溫40℃，巖壁溫度66℃。在樁號8+060出現(xiàn)極端高地溫，作業(yè)面溫度70℃，巖壁溫度96℃并伴隨著高壓氣體噴出，氣體溫度150℃，高地溫對洞室開挖產生了嚴重影響（洞室溫度實測圖見圖1）。
2. 國家有關部門對隧洞施工作業(yè)環(huán)境的有關規(guī)定
（1）水利部在水工建筑物地下開挖工程施工規(guī)范中明確規(guī)定：隧洞內平均溫度不應高于20℃。在SL303-2004《水利水電工程施工組織設計規(guī)范》附錄C2.3中洞室內平均溫度不應（不允許）超過28℃。
（2）在TBJ3-85《鐵路隧洞設計規(guī)范》中規(guī)定：隧洞施工過程中，隧洞內氣溫不得超過28℃。
（3）在《煤礦安全規(guī)程》第102條規(guī)定：生產礦井采掘工作面空氣溫度不得超過26℃，機電設備硐室的空氣溫度不得超過30℃。采掘工作面的空氣溫度超過30℃、機電設備硐室的空氣溫度超過34℃時，必須停止作業(yè)。
（4）從上述規(guī)定可以看出，如果隧洞內氣溫低于26℃，高地溫引起的熱害風險是可以忽略或者說是可以接受的。但氣溫超過28℃時，高地溫引起的熱害問題開始嚴重，當溫度超過30℃時，熱害問題已經相當嚴重，必須采取降溫措施。
3. 高地溫對施工的影響
（1）對施工人員的影響。
由于作業(yè)面溫度較高，施工人員在高溫高熱環(huán)境下工作導致體內水份及鹽份損失過多出現(xiàn)熱痙攣癥，其癥狀是施工人員在作業(yè)時或作業(yè)后產生陣發(fā)性肌肉痙攣和疼痛。同時隨著體內水份及鹽份損失但又不能及時補充，使施工人員出現(xiàn)熱虛脫癥，其癥狀是眩暈、頭疼、惡心嘔吐等癥狀，從而導致施工人員工作效率降低。
（2）對施工機械的影響。
高地溫造成施工機械設備工作效率降低，使用壽命減短。如：裝載機、自卸車出現(xiàn)水箱開鍋、經常性熄火等故障，洞內電纜老化加快，紅外線測量儀器無法正常穿透地熱產生的水霧等問題。
（3）對爆破材料的影響。
通過實踐發(fā)現(xiàn)，巖壁溫度大于50攝氏度時，普通硝銨炸藥將膨脹或者融化，導爆管軟化產生不可恢復的變形，不能起到傳爆作用，爆破作業(yè)出現(xiàn)啞炮或炸藥失效等問題，造成極大的安全隱患。
4. 高地溫降溫措施
（1）加強通風、降低空氣溫度。
按照正常的隧洞通風布置，在3#支洞口架設2×75KW通風機一臺，支洞與主洞三岔口架設2×55KW的通風機一臺，在主洞樁號Y6+900的增設2×75KW的通風機，三處風機進行接力通風可滿足現(xiàn)場正常生產的條件。隨著隧洞進入高地溫洞段，加之通風距離增長，原有的配置已不能滿足。經了解資訊后，為了做到高壓高效遠距離供風，同時保證供風效果，采用瑞典GIA公司生產的2*110通風機代替原有的通風設備，，洞內無需接力風機站一站式通風，無需射流風機，可有效提高供風效率（隧洞高地溫洞段不同條件實測溫度統(tǒng)計見表1）。
（2）隔熱降溫系統(tǒng)。
高地溫熱能一般分為三種類型：傳導熱+對流熱+輻射熱。經實測3#施工支洞與主洞交接處空氣溫度18℃，作業(yè)面通風口通風溫度45℃，隨著作業(yè)面不斷伸進洞室溫度也不斷增高，統(tǒng)計分析平均每50米溫度上升1℃。為保證通風降溫效果，對起始發(fā)熱段巖壁進行隔熱處理，在巖壁表面包裹一層納基隔熱軟氈，通過降低發(fā)熱段巖壁熱量釋放來達到降低溫度的效果（納基軟氈隔熱圖見圖2）。
（3）炮孔冷卻系統(tǒng)。
齊熱哈塔爾水電站地處我國西部帕米爾高原，多年平均氣溫3.4℃，極端最高氣溫32.5℃，最低氣溫-39.1℃。3#施工支洞口緊鄰河道。炮孔冷卻循環(huán)系統(tǒng)主要由抽水輸送系統(tǒng)、分散制冷系統(tǒng)、抽水輸出系統(tǒng)組成。抽水輸送系統(tǒng)由抽裝置和輸送管道組成，在河道旁建造一個泵房，通過?150mm的鋼管輸送冷水至掌子面30m，然后在輸水管道上解出4個分水閘閥，通過橡膠軟管分別連接到鉆爆臺車上，分散制冷系統(tǒng)主要是通過分流將冷水分成多股，直接插入到炮孔中，直至冷卻至合理的爆破溫度，抽水輸出系統(tǒng)是為了避免冷卻水到處亂流影響洞內的施工環(huán)境，在距離掌子面40m處設置集水坑，通過污水泵將集水坑中的循環(huán)水經排水管排出洞外。
（4）人工制冰降溫措施。
高地溫對施工人員、機械及材料產生了嚴重的影響，在施工過程中，采取用大容量冰柜制冰并儲存，作業(yè)時在臺車上及施工機械發(fā)動機頂蓋、駕駛室放置冰塊可以有效降低工作環(huán)境局部溫度，達到降溫增效的目的。
5. 結束語
齊熱哈塔爾水電站引水發(fā)電隧洞在施工中遇到了國內隧洞施工中罕見的高地溫情況，導致人工、機械功效嚴重降低，大大增大了施工難度。本文是對施工現(xiàn)場實際采取的各類施工措施的一個總結，采取多角度、多方法的降溫措施，有效解決了高地溫對施工的影響，總結上述措施關鍵點仍是加強通風，通過大流量的冷熱風交換，可以有效降低洞室溫度，敬以此文希望對類似高地溫地質條件下隧洞開挖施工提供參考。
［關鍵詞］ 防洪堤；信息采集；通信系統(tǒng)
［作者簡介］ 林慧，梧州市防洪排澇工程管理處助理工程師，廣西 梧州，543002
［中圖分類號］ TP29 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1007-7723（2012）03-0019-0004
一、工程概況
梧州市河東防洪堤起點于梧州龍母廟下游125m處至梧州口岸聯(lián)檢大樓。防洪堤設計防洪標準為10年一遇，設計水位為24.50m，防洪堤全長3.364公里，總投資為3.2億元。防洪堤的建成，有效地保護了梧州市河東2.25平方公里面積、主要商業(yè)區(qū)和10多萬城市居民。梧州市河東防洪堤非工程措施調度系統(tǒng)工程的建設總目標：應用信息技術，建成可靠、快速、實用、先進的防汛調度決策支持系統(tǒng)。做到信息采集準確及時、傳遞迅速、處理高效，為梧州市的經濟持續(xù)發(fā)展提供良好的發(fā)展環(huán)境，決策人員可據此進行防洪物料調度、防汛工作部署指揮。通過這個系統(tǒng)，實現(xiàn)面向防洪堤管理處、河東區(qū)領導、區(qū)辦、鎮(zhèn)（街道）指揮所、水利局及其他主管科室、洪水預報人員、系統(tǒng)管理員等多種用戶。對河東防洪堤圍、險段、水閘、電排站等工程的基本信息、工程圖紙、照片和多媒體信息實現(xiàn)統(tǒng)一的入庫、管理和查詢；集成多種洪水水情預報方法的預報成果，提供水情會商發(fā)播功能。梧州市河東堤防汛決策支持信息系統(tǒng)的建成，為防汛會商提供實時動態(tài)的水情、雨情、工情、氣象信息，提高防汛搶險指揮的時效性、準確性，以非工程措施提高水利工程在防洪搶險中的效益，為防汛指揮行政領導提供先進的、可靠的防汛決策支持，達到防洪減災防災的目的。
在梧州市河東防洪堤非工程措施調度系統(tǒng)工程中，信息采集系統(tǒng)的作用是負責完成現(xiàn)場數據、信息的采集和實時傳輸，其中實時水雨情采集、泵站工況、閘門狀態(tài)、堤防工況等是信息管理自動化的中樞神經。
實時水雨情采集是通過水情信息通信處理軟件，將梧州水文局的相關實時水雨情信息采集到本系統(tǒng)中。
二、通信系統(tǒng)
通信系統(tǒng)是梧州市河東防洪堤非工程措施調度系統(tǒng)工程的中樞神經，為完成現(xiàn)場數據、信息的實時傳輸，實施防汛指揮調度、水利工程遠程監(jiān)控等業(yè)務實時傳輸的需要而建設的。通信系統(tǒng)按功能劃分為：語音傳輸、數據處理傳輸、圖像處理傳輸和跨部門信息交換等。暢通可靠的通信網是實現(xiàn)水利信息化、現(xiàn)代化的基本要求。因此，充分利用現(xiàn)代通信手段，建立高效的水利信息傳輸網絡是超標準洪水防汛調度信息系統(tǒng)工程建設的重要內容。 所以，通信系統(tǒng)部分的主要需求為：語音的傳輸；數字信號的傳輸；圖像資料的傳輸；監(jiān)控閉路電視的傳輸；自動化監(jiān)控的傳輸；計算機網絡。
在本系統(tǒng)中，負責完成現(xiàn)場數據、信息的實時傳輸,通過通信系統(tǒng)所得到的數據信息實時匯總，為防汛指揮調度提供科學、及時、可靠、完整的決策依據。
（二）數據采集的主要內容及系統(tǒng)結構
1.河東防洪堤兩座排澇泵站的主機機組、輔助設備、配套水工建筑物的各種電量、非電量運行數據、水情數據、圖像信息以及各種計算、綜合和統(tǒng)計信息。
2.信息采集系統(tǒng)有線網絡結構設計采用的分布式網絡系統(tǒng)分為三個層次：水利局中心級、本地級（地區(qū)醫(yī)院泵站、鴛江碼頭泵站）和現(xiàn)場級（各泵站PLC群、現(xiàn)場傳感器及儀表）。整個信息采集系統(tǒng)設計本著可靠、先進、實用、智能、標準化、靈活可擴性、安全性和可維護性及高性價比的原則進行。
信息采集處理中心計算機、信息采集處理分中心計算機、PLC主站、各視頻網絡服務器之間通過光纖組成TCP/IP協(xié)議的專用局域網。各泵站PLC主站、從站與遠程從站之間通過專用PROFIBUS工業(yè)總線網連接。
系統(tǒng)結構總圖如下：
（二）汛情監(jiān)視
汛情監(jiān)視是為各級防汛部門的值班人員提供實時汛情自動監(jiān)視和汛情發(fā)展趨勢預測服務的應用系統(tǒng)。它主要是把數據庫中的汛情信息直觀、醒目地提供給用戶，并滿足值班人員對汛情深層次的專題查詢和分析比較等要求。它是一個信息輸出的系統(tǒng)，通過綜合數據庫與其他子系統(tǒng)聯(lián)系。
（三）堤防輔助管理
堤防輔助管理模塊主要服務于梧州河東防洪堤管理部門的日常管理，并為非工程措施決策的實施提供支持，包括如下部分：防汛部門和防汛責任管理、文檔管理、汛前管理、汛期管理、汛后管理、物資管理、日常辦公管理、活動日常安排、文件收發(fā)管理、工程項目管理、會議管理、防汛經費、電子郵件和網絡傳真等。
三、通信系統(tǒng)技術方案
（一）通信單元
通信單元是梧州市出現(xiàn)超標準洪水時的防汛調度信息系統(tǒng)工程的中樞神經，為完成數據信息、實施防汛指揮調度、水利工程遠程監(jiān)控等業(yè)務實時傳輸的需要而建設的。通信系統(tǒng)中各類數據信息時間性強，種類繁多，并且其輸入輸出量巨大，數據信息的加工、處理、管理工作十分復雜。所以，充分利用現(xiàn)代通信手段，建立高效的水利信息傳輸網絡是超標準洪水防汛調度信息系統(tǒng)工程建設的重要內容。
1.主要功能
通信單元負責完成現(xiàn)場數據、信息的實時傳輸，是信息管理自動化的中樞神經。通過這個單元可以將底層的各類數據信息實時匯總到水利局的監(jiān)控中心，為防汛指揮調度提供科學、及時、可靠、完整的決策依據。
2.單元組成
通信單元主要包括：超短波移動通信網（已有）、TCP/IP協(xié)議的專用監(jiān)控局域網、現(xiàn)場專用PROFIBUS工業(yè)總線網。要充分利用已經建有的400MHz超短波移動通信網，完成語音話務、通信聯(lián)絡、指揮調度和無線數據采集等工作任務。
（二）防雷單元
防雷單元需要多方面同時顧及，互相配合。在內部采用屏蔽技術、光電隔離、浮空等措施，使系統(tǒng)本身具有一定的防雷性能，減少雷擊損失；在系統(tǒng)外部，根據監(jiān)控系統(tǒng)的技術特點，加設避雷裝置和地網，構造完整的避雷系統(tǒng)。
防雷單元應包括：現(xiàn)場采集元器件的防雷避雷措施，泵站數據處理分中心的防雷避雷措施。主要防雷措施包括：供電電源的保護、網絡通訊和數據信號線的保護、直擊雷的防護、接地網和設備絕緣。
1. 主要功能
主要是防止雷電通過供電電源、網絡通訊線路等途徑對設備安全造成危害。
在設備電源配線端接入電源避雷器，保護設備安全；
在滲壓模擬信號PLC端安裝信號隔離器，濾除干擾，保護設備安全；
建筑物內部設備接入建筑物內部地網，保護人身及設備安全；
在兩個泵站分中心分別安裝1臺在線UPS進一步濾除電源的不穩(wěn)定干擾。
四、主要設備配置
（一）防雷系統(tǒng)設備其主要性能指標
指標要求
1. 室內電源避雷器指標參數
（1）通流容量：Imax=40KA(8/20μS)
（2）保護功能強：熱感斷路器，過流熔斷器
（3）模塊式設計，安裝、更換方便
（4）響應時間≤20ns
2. 室外220伏交流電源防雷器指標參數
（1）工作電壓（V）：AC220V±10%
（2）通流容量8/20us（KA）：40
（3）響應時間（ns）：≤25
（4）標稱導通電壓（V）：560
（5）限制電壓8/20us 3KA（KV）：≤1
3. RS-485接口指標參數
（1）傳輸速率：1Mbit/s
（2）插入損耗：≤0.5dB
（3）通流容量8/20us（KA）：1.5
（4）限制電壓10/700us：≤25V
4. 視頻信號防雷器指標參數
（1）接口：BNC
（2）同軸電纜標稱阻抗：75Ω
（3）工作電壓：24V
（4）傳輸速率：10 Mbit/s
（5）插入損耗：≤0.5dB
（6）通流容量8/20us（KA）：3
（7）限制電壓10/700us：1KV/us：50V
（二）光端機設備其主要性能指標
指標要求
連接光纖可采用：8.3/125, 8.7/125, 9/125, 10/125μm 等單模光纖。
一根光纖上傳輸視頻信號與控制信號具有較強的抗干擾能力，可以在惡劣的環(huán)境下工作，保證極高的可靠性和穩(wěn)定性，高視頻質量，各路信號之間無相互干擾。
五、系統(tǒng)整體性能
（一）實時性
集控層及現(xiàn)地控制單元的響應能力應滿足數據采集、人機通信、控制功能和系統(tǒng)通信的時間要求。
1. 數字量采集周期＜1S；
2. 實時數據庫更新周期＜1-2S；
3. 控制命令響應時間：（1）控制命令回答響應時間＜1S；（2）接受執(zhí)行命令到執(zhí)行控制的響應時間＜1S。
4. 模擬量采集周期：（1）電量≤1S；（2）非電量≤10S。
5. 集控層對現(xiàn)地系統(tǒng)數據采集和控制的響應時間≤2S。
（二）安全可靠性
為保障網絡的安全可靠運行，網絡系統(tǒng)設有完整的數據庫及數據庫管理系統(tǒng)。網絡設備選用性能優(yōu)良、可靠性高的技術產品，整體設計采用高容錯、高冗余、多鏈路組成的網絡系統(tǒng)，并采用完善的網絡管理平臺。
（三）先進實用性
采用的網絡技術和選用的網絡設備（包括路由器、網絡交換機、集線器等）均為國際上先進實用的技術和產品。建成的網絡不僅可以滿足近期內計算機數據通信的需要，而且具有多媒體通信功能。在保證準確、快速的同時充分利用原有的資源和設備。
（四）標準化和開放性
網絡設計采用國際上流行、成熟、完善并被廣泛認可的工業(yè)標準（如TCP／IP通訊協(xié)議等），以實現(xiàn)與Internet的平滑聯(lián)接。
（五）可用率
1. 對于主機硬件設備、應用程序錯誤、數據庫系統(tǒng)故障、網絡端口故障、網線接觸故障、主機響應故障等，應用系統(tǒng)應配備Cluster高可用備份軟件，做到不停機應用切換，確保系統(tǒng)平穩(wěn)運行。
2. 系統(tǒng)可用率是在整個系統(tǒng)交接前的試運行期間30天內不應低于99.9%，在設備驗收后的兩年保證期內應達到98.8%。
3. 可用率定義為：A＝可使用時間/（可使用時間+故障時間）。其中故障時間包括故障控制和預防性檢修時間。故障檢修時間只計及關鍵功能損壞時，把事故設備恢復到正常運行的時間（有備件和檢驗設備）。
4. 其他性能如系統(tǒng)安全性、可擴性、可變性均應滿足《水電廠自動化控制系統(tǒng)設備基本技術規(guī)范》的要求。
（六）擴充性和靈活性
1. 網絡系統(tǒng)具有良好的擴充性能，能夠適應局部、分階段的更新要求；同時隨著網絡規(guī)模逐步發(fā)展，在增加新節(jié)點時易操作，且不影響網絡的正常運行。該網絡同時具有支持多種通信媒體、多種物理接口、多種網絡協(xié)議的靈活性。
2. 應提供下列方面的可變性的限制：（1）變化的點參數在只讀存貯器之類的永久性存貯設備中的限制；（2）由數據庫結構所產生的限制；（3）對硬件或軟件兼容性的限制；（4）硬件限制；（5）軟件操作系統(tǒng)的限制。
河東防洪堤第一期工程按十年一遇標準設防，這需要準確預報出超標準洪水的時間，作出開閘放水、確保堤防及人員財產安全的決策，要在短時間內完成人員撤離、物資轉移工作；同時控制開閘放水的準確時間和閘門放、充水流量，避免出洪水漫過堤頂、危及堤身的現(xiàn)象。另一面，在汛期的前前后后需把大量的工作轉移到防汛搶險上來，需投入大量的人力、物力、財力，耗費很大。因此，梧州的經濟社會發(fā)展很大程度上受洪水的制約。以上這個系統(tǒng)已于2005年開始逐步投入使用，并在不斷更新完善當中，現(xiàn)在已經成為河東防洪堤堤防防汛指揮調度系統(tǒng)的主要技術信息來源之一，為梧州市的防洪防汛工作提供了強有力的信息支持，發(fā)揮出良好的社會效益。
［參考文獻］
［1］水力發(fā)電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)設計規(guī)定 DL/T5065-1996［S］.
［2］水利水電工程通信設計技術規(guī)程 DL/T5080-1997［S］.
［3］基于IP網絡的事務處理業(yè)務技術規(guī)范 YD/T1099-2001［S］.
［4］泵站設計規(guī)范 GB/T50265-97［S］.
［5］河道堤坊工程管理通則 SLJ703-81［S］.
［6］民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術規(guī)范 GB50198-94［S］.
關鍵詞：波速測試技術 瑞雷面波 剪切波 壓縮波 巖土工程勘察 地球物理勘探
0 前言
波速測試技術是地震勘探方法之一，也是地球物理勘探技術的一個重要分支，目前已廣泛應用于水利水電工程、石油工程、鐵路工程、冶金工程、工業(yè)與民用建筑等眾多巖土工程地質勘察領域，取得了良好的應用效果。
一般來說，波速測試可原位測定壓縮波(P波)、剪切波(S波)和瑞雷面波(R波)在巖(土)體中的傳播速度，從而避免了室內測試所帶來的誤差，它能有效地解決許多地質問題，諸如確定場地土類型、建筑場地類別；提供斷層破碎帶、地層厚度、固結特性和軟硬程度、評價巖(土)體質量等；并可計算工程動力學參數，如動剪切模量、動彈性模量等。本文介紹了波速測試技術的工作原理和野外測試方法，并結合工程實例，說明其應用效果。不妥之處，敬請批評指正。
1 工程概況
北大港水庫位于天津市東南部大港區(qū)境內，東臨渤海灣，地貌上屬于海積平原的濱海洼地，隸屬華北平原一部分。該庫地處海河流域的大清河、南運河、子牙河水系，獨流減河下游右岸。水庫自1954年開始建設，1974年對圍堤進行培厚加高加固處理，1976年初步建成，并陸續(xù)修建蓄、引、輸、排水配套工程，至1980年建成。水庫蓄水面積150km2，占地面積164km2，設計堤頂高程9.5m（大沽高程，下同），設計最高蓄水位7.0m，相應總庫容5.0×108m3（興利庫容4.41×108m3）。是一座以蓄供水為主，兼有防洪、灌溉、養(yǎng)殖等綜合效益的大（2）型平原水庫，工程等級為Ⅱ類，圍堤及主要穿堤建筑物級別為2級，其余次要建筑物級別為3級。
水庫樞紐工程主要由圍堤、穿堤建筑物（水閘、供水口門等）以及蓄水建筑物（揚水站、尾閘等）組成。其中水庫圍堤為均質土堤，總長54.511km，堤頂設計高程為9.5m，堤頂寬度10m，迎水坡1：3，背水坡上部1：3，馬道以下1：4。主堤前緊接防浪林臺，其邊坡1：8，林臺臺頂寬度28～35m不等，臺頂高程7.5m。在庫內距圍堤堤軸線200～1000m處，筑有防浪堤一道，總長36.048km。
勘探深度20.0m范圍內堤基地層為第四系全新統(tǒng)第一陸相沉積物（alQ43）和第一海相沉積物（mQ42）。其中第一陸相層巖性主要為壤土、粘土、局部夾砂壤土透鏡體，第一海相層巖性主要為粘土、壤土、砂壤土及少量淤泥質壤土。該區(qū)地層結構多呈層狀發(fā)育，局部呈透鏡體狀分布。地下水位埋深一般為2.1～3.5m，水質多為半咸水～咸水。根據1/400萬《中國地震動參數區(qū)劃圖》GB18306—2001，工程區(qū)地震動峰值加速度為0.10g，地震動反應譜特征周期為0.40s，按照地震動峰值加速度分區(qū)與地震基本烈度對照表，本區(qū)地震基本烈度為Ⅶ度。
受水庫管理單位委托，中水北方勘測設計研究有限責任公司勘察院承擔了該工程除險加固地質勘察工作，物探總隊進行了現(xiàn)場波速測試，其主要目的是對水庫圍堤及穿堤建筑場地類別及砂性土液化勢做出判別。
使用儀器為：美國產R24數字化工程地震儀。面波法采用4Hz低頻檢波器接收，單孔法下孔探頭采用三分量檢波器接收。測試所用儀器設備均在計量認證有效期內，現(xiàn)場實施期間性能穩(wěn)定、工作正常。
2 測試方法與技術
2.1 面波法（1）（2）（3）
面波勘探，也稱彈性波頻率測深，是國內外近幾年發(fā)展起來的一種新的淺層地震勘探方法。面波分為瑞利波（R波）和拉夫波（L波），而R波在振動波組中能量最強、振幅最大、頻率最低，容易識別也易于測量，所以面波勘探一般是指瑞利面波勘探。
人們根據激振震源的不同，又把面波勘探分為①穩(wěn)態(tài)法、②瞬態(tài)法、③無源法。它們的測試原理是相同的，只是產生面波的震源不同罷了。目前常使用瞬態(tài)面波法進行勘探。
2.1.1 工作原理
面波是一種特殊的地震波，它與地震勘探中常用的P波和S波不同，它是一種地滾波。彈性波理論分析表明，在層狀介質中，拉夫波是由SH波（水平方向S波）與P波干涉而形成，而瑞利波是由SV波（垂直方向S波）與P波干涉而形成，且R波的能量主要集中在介質自由表面附近，其能量的衰減與r-1/2成正比，因此比體波（P、S波∝r-1）的衰減要慢得多。在傳播過程中，介質的質點運動軌跡呈現(xiàn)一橢圓極化，長軸垂直于地面，旋轉方向為逆時針方向，傳播時以波前面約為一個高度為λR（R波長）的圓柱體向外擴散。
在各向均勻半無限空間彈性介質表面上，當一個圓形基礎上下運動時，由它產生的彈性波入射能量的分配率已由Miller（1955年）計算出來，即P波占7%、S波占26%、R波占67%，亦就是說，R波的能量占全部激振能量的2/3，因此利用R波作為勘探方法，其信噪比會大大提高。
綜合分析表明R波具有如下特點：
⑴ 在地震波形記錄中振幅和波組周期最大，頻率最小，能量最強；
⑵ 在不均勻介質中R波相速度（VR）具有頻散特性，此點是面波勘探的理論基礎；
⑶ 由P波初至到R波初至之間的1/3處為S波組初至，且VR與VS具有很好的相關性，其相關式為：
式中：μ為泊松比；
由于第四系地層的泊松比一般為0.37～0.49，故VR=（0.938～0.954）VS，可以認為對土體而言，VR與VS基本相等，其誤差只有5%左右。該關系奠定了R波在測定巖土體物理力學參數中的應用；
⑷ R波在多道接受中具有很好的直線性，即一致的波震同相軸；
⑸ 質點運動軌跡為逆轉橢圓，且在垂直平面內運動；
⑹ R波是沿地表傳播的，且其能量主要集中在距地表一個波長（λR）尺度范圍內。
依據上述特性，通過測定不同頻率的面波速度VR，即可了解地下地質構造的有關性質并計算相應地層的動力學特征參數，達到巖土工程勘察之目的。
2.1.2 測試方法
應用瞬態(tài)面波法進行現(xiàn)場測試時一般采用多道檢波器接收，以利于面波的對比和分析。當錘子或落重在地表產生一瞬態(tài)激振力時，就可以產生一個寬頻帶的R波，這些不同頻率的R波相互迭加，以脈沖信號的形式向外傳播。當多道低頻檢波器接收到脈沖形振動信號后，經數據采集，頻譜分析后，把各個頻率的R波分離出來，并求得相應的VR值，進而繪制面波頻散曲線。
當選取兩道檢波數據進行反演處理時，應使兩檢波器接收到的信號具有足夠的相位差，其間距x應滿足（λR/3）～λR，即在一個波長內采樣點數要小于在間距x內的采樣點數的3倍，而大于在間距x內的采樣點數的1倍，該采集濾波原則對于不同的勘探深度及儀器分辨率和場地地層特性可作適當調整。
當采用多道檢波數據進行反演處理時，雖然不受道間距公式的約束，但野外數據采集時也應考慮勘探深度和場地條件的影響。一般來說，當探測較淺部的地層介質特性時，易采用小的x值并用小錘作震源以產生較強的高頻信號，即可獲得較好的結果；當探測較深部的地層介質特性時，易采用較大的x值，并用重錘沖擊地面，以產生較低頻率的信號，使其能反映地下更深處的介質信息，達到巖土工程勘察之目的。
震源點的偏移距從理論上講越大越好，且易采用兩端對稱激發(fā)，有利于R波的對比、分辨和識別，但偏移距增大就要求震源能量加大和儀器性能的改善。一般來說，偏移距應根據試驗結果選取。就目前的儀器設備條件和反演技術水平，選用偏移距20～40m即可獲得較好的測試結果。
由多道檢波數據反演處理后可得一條頻散曲線，一般把它作為接收段中點的解釋結果。實際上該曲線所反映的地層特性為接收段內地層性質的平均結果，故當探測場地地下介質水平方向變化較大時，只要能滿足勘探深度的要求，盡量使反演所用的接收段減小，以使解釋結果更具客觀實際。
本次工作共布置5條測試斷面，分別位于水庫圍堤樁號2+500、14+000、21+250、28+200及45+970處，同時在相應部位布置了單孔剪切波測試（相應孔號為G01～G05）。因進入第一海相層后縮孔嚴重，除G03、G04孔做了部分鉆孔剪切波測試外（孔深小于12m、11m測段），在全部測試斷面均布置了瑞雷面波測試剖面以代替鉆孔剪切波測試。瑞雷面波測試剖面單一排列長度62m。
面波法采用瞬態(tài)瑞雷波探測技術，兩端激發(fā)多道接收的完整對比觀測系統(tǒng)，12道接收、道間距2m，經展開排列試驗選擇偏移距20m。錘擊震源。
2.2 單孔法（4）（5）（6）
單孔檢層法，也稱彈性波速度測井，是在一個垂直鉆孔中進行波速測試的一種方法。按照震源和檢波器在鉆孔中所處的位置，可分為①地表激發(fā)孔中接收法、②孔中激發(fā)地表接收法、③孔中激發(fā)孔中接收法、④孔底法等四種測試方法，常用地表激發(fā)孔中接收法。
2.2.1 工作原理
以巖(土)體的彈性特征為基礎，通過測定不同巖(土)層的S波、P波的傳播速度，計算巖(土)體的動彈性參數，據此判定巖(土)體的工程性質，為工程設計提供可靠的科學依據。
實測一般采用單孔檢層的地表激發(fā)孔中接收法，即地面激發(fā)以產生彈性波，孔內由檢波器接收彈性波。當地面震源采用叩板時可正反向激發(fā)，并產生S波，利用剪切波震相差1800的特性來識別S波的初至時間。
2.2.2 測試方法
實測通常由震源和記錄儀器組成，叩板震源設置一般距孔口2～7m，平放一塊壓重物的木板，測試孔應位于木板長軸的中垂線上，使木板與地面緊密接觸。木板長2.5～3.0m，寬0.3～0.4m，厚0.06～0.10m，上壓約500～1000kg的重物。當分別水平敲擊木板兩端時，產生彈性波(此時以S波為主)。記錄儀器由井中三分量檢波器和工程地震儀構成，三分量檢波器放置井中某一深度，接收由震源產生的彈性波信號，并通過連接電纜輸送給地震儀，再由地震儀記錄并存儲以備后期數據處理之用，圖1為單孔檢層法測試示意圖。
單孔檢層法測試彈性波時，由于震源板離孔口尚有一定距離，所以計算測段內地層波速時需將彈性波的非縱測線旅行時校正為縱測線旅行時，計算公式如下：
式中：t’—縱測線旅行時(s);
t—非縱測線旅行時(s);
h—測點孔深(m)；
x—震源板距孔口的距離(m)。
由校正后的縱測線旅行時即可求得各測試地層的彈性波速度。
現(xiàn)場測試過程中應注意以下特征：
(1) P波傳播速度較S波速度快，P波為初至波；
(2) 震源板兩端分別作水平激發(fā)時，S波相位反向，而P波相位不變；
(3) 檢波器下孔一定深度后，P波波幅變小，頻率變高，而S波幅度相對較大，頻率相對較低。
(4) 最小測試深度應大于震源板至孔口之間的距離，以避免淺部高速地層界面可能造成的折射波影響。
本次鉆孔剪切波測試采用單孔檢層地表激發(fā)孔中接收法，使用叩板震源，震源距孔口分別為2.8m、6.5m，孔內測點間距為1.0m，自下而上逐點施測。各點采用正、反向兩次激發(fā)。由于第一海相層縮孔嚴重，僅在G03(21+250)、G04(28+200)兩孔實施了部分孔段的剪切波測試(孔深分別為0～12m、0～11m測段)。
轉貼于 3 資料整理與解釋
3.1 面波法
R波在非均勻介質中傳播具有頻散特性，所以不同頻率（波長）的R波具有不同的傳播速度。模型試驗和實測結果表明，當探測的巖土層介質較為均一時，R波的相速度隨深度的加大而按線性增加，只有出現(xiàn)不同介質的分界面時，頻散曲線會出現(xiàn)一個所謂“Z”字型變化，該變化特征是由于地表接收到的波從上一層漏能型波轉入下一層漏能型面波，且此轉折點與兩介質間的界面埋深有密切的關系（一般為相應頻率R波的半個波長），由此可依據實測頻散曲線的“Z”字型變化點來劃分地下巖性變化的分界面。
由野外獲得的面波時程曲線原始記錄，使用SFKSWS軟件進行分析解釋，劃分地層層位求解厚度并計算各層R波速度（如圖2、圖3為實測面波反演解釋結果，圖中標出分層厚度及對應地層面波速度），然后由求得R波速度（VR）后，按公式(1)計算相應地層的S波速度。具體流程為：輸入面波記錄文件顯示和檢查實測曲線數據圈定面波數據窗口在F—K域搜索確定基階面波頻譜峰脊并拾取頻散數據按搜索確定的基階面波頻譜峰脊圈定出基階面波頻譜范圍生成面波頻散曲線地質分層（人工或自動）繪制反演擬合曲線打印輸出面波解釋結果利用式(1)計算對應地層S波速度繪制S波測試成果圖。
3.2 單孔法
在野外實測單孔剪切波測試波形記錄上可直接讀取各測點正、反向激發(fā)所獲得的剪切波初至旅行時，由此取得非縱測線各測點的旅行時，按式(2)校正后得到縱測線對應深度旅行時，繪制時距曲線并求取各測試地層的彈性波速度，最后繪制彈性波測試成果圖（見圖4、圖5中的實線為單孔法測試S波速）。
圖4
圖5
3.3 兩種方法測試結果對比
分別在G03、G04鉆孔孔深0～12m、0～11m做了單孔剪切波與地面面波測試的對比試驗(見圖4、圖5，圖中虛線是由R波速換算而得的S波速)，測試結果表明：使用兩種不同方法所測剪切波速度值及其變化規(guī)律基本一致。在以下的計算、分析中，所使用的剪切波速度值均由瑞雷面波測試結果換算而得。
3.4 利用波速計算動力學參數
根據實測獲得的彈性波速（剪切波速Vs和壓縮波速Vp）即可計算巖(土)體的動彈性力學參數。計算公式如下：
式中：ρ—介質密度(g/cm3)；
Vp—壓縮波速度(m/s)；
Vs—剪切波速度(m/s)；
μ—泊松比
Ed—動彈性模量(GPa)；
Gd—動剪切模量(GPa)；
轉貼于 4 成果分析
4.1 剪切波速度統(tǒng)計
統(tǒng)計內容包括各測試斷面剪切波速度范圍值和等效剪切波速度，其中等效剪切波速度按式（7）計算，結果見表1。
表1
鉆孔剪切波速度統(tǒng)計成果表
測試孔號
（樁號）
測試深度
(m)
剪切波速度Vs（m/s）
范圍值
等效值
G01( 2+500)
20.0
139～197
169
G02(14+000)
20.0
100～189
151
G03(21+250)
20.0
114～200
154
G04(28+200)
20.0
129～199
168
G05(45+970)
20.0
91～193
142
式中：Vse—土層等效剪切波速度(m/s)；
H0—計算深度（m）
t—剪切波在地面至計算深度之間的傳播時間（s）。
由表1可知：各測試部位埋深20m范圍內剪切波速度范圍值為91～200m/s，等效值為142～169m/s。
4.2 場地類別判定
按《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2001）(7)，建筑場地類別應根據土層等效剪切波速度和場地覆蓋層厚度按表2標準判定。等效剪切波速場地類別表中黑體部分為覆蓋層厚度（m）
（m/s）
表2
