影响剪切波测试仪测试结果的4点因素分析

剪切波测试仪作为无损检测设备，在地震安全测试中得到了广泛的使用，并且被熟知。今天岩联小编结合一些工程案例对影响剪切波测试仪测试结果的因素进行了分析，以供参考。

1.局部扩孔、缩孔对波速测试的影响

结合剪切波测试仪工作原理会发现两道检波器之间的距离是固定不变的，但s波沿两道检波器之间的孔壁传播路径受孔壁质量的影响。当孔壁存在扩孔、缩孔等现象时，就会影响S波沿孔壁的传播，从而影响波速测试的结果。图2为扩孔时悬挂式剪切波速测试仪的信号传播示意图。从图中可以看出，当孔壁存在扩孔时，S波在两道检波器之间的孔壁传播路径要大于两道检波器之间的距离d，在s波速度-致的情况下，两道检波器信号初至时间差At要比孔径一致时的时间差大，则波速测试结果d/Ot要比实际波速值偏小。

2.塌孔对波速测试的影响

在测试靠近地面的地层波速时，由于浅表地层松散，易坍塌，塌孔对波速测试影响极为明显，很难采集到良好的波形，甚至采集不到波形。

下图中黑色方框内所示初至波、后续波均不明显，信号质量明显比其下方和上方的差。其原因是埋深7~10m的松散粉土少量坍塌，扩径严重，孔壁产生的S波波速低、振幅衰减快，S波在泥浆中产生的P波振幅远小于孔壁质量好的情况。

下图为黄河入海口附近某浅海项目孔1波速测试的波列图。由于浅层沉积物松散，海底泥面下10~25m范围内地层塌孔严重，基本没有记录到有效波形;海底泥面下0~10m范围虽然有套管保护，但因套管与地层间耦合差，记录的波形也极差。

3.铁磁性物质含量对波速测试的影响

悬挂式剪切波速测试仪的电磁式激震源在井孔中下放时，其内部的永磁体将泥浆中的铁磁性物质吸附在橡皮垫上。在激震时，吸附的铁磁性物质抵消了部分永磁体的磁性，会减弱永磁体撞击胶皮垫的速度，从而降低震源的能量，影响波速测试的精度。泥浆中的铁磁性物质主要包括来自于钻进地层中的磁性矿物和钻头磨损产生的铁屑。

下图为某工程k1孔波速测试的波列图。可以看出，在从上往下的测试过程中，除深度10 m以上松散粉土、粉砂层因坍塌、扩孔等原因导致初至波较弱甚至没有外，其余深度段初至波振幅自上而下逐渐减弱。在波速测试过程中，泥浆停止循环，内部基质(包括砂屑、黏土、铁磁性物质等)逐渐往下沉淀，在深度80m以下，吸附的铁磁性物质迅速增多，导致震源能量迅速下降，两检波器初至波振幅明显减弱。

4.设备故障对波速测试响应

在波速测试过程中，设备故障也是影响速测试结果的一个重要因素，如果不能及时发现和处理故障，将影响波速测试结果。常见的设备设备故障有电磁激振器橡皮垫老化、破裂和检波器故障。

下图为激震器橡皮垫破损时的波形响应。某孔波速测试过程中，孔内压力将电磁激震器老化的橡皮垫压裂，泥浆进入电磁激震器内部，影响激震器激发，使得两检波器记录的波形杂乱无章。

下图为检波器出现故障时的波形响应。1窗口(1号检波器)初至及后续波形由多个子波组成，类似频散现象;1窗口(2号检波器)记录波形相对正常。一般情况下，2号检波器记录波形的频散要较1号检波器的明显，排除了频散现象的影响。

经设备厂家检修确定，此类波形响应是由检波器故障引起的。在更换正常悬挂式探头后，在同一钻孔、同一深度采集到了良好的波形，如下图所示。

以上就是影响剪切波测试仪测试的几点主要因素，大家在碰到这几种情况也不要慌，及时使用合理的方法加以预防并制止以确保检测结果的准确性。下期给大家分享提高剪切波测试精度的几点对策。