公告

前言

1 总则

• 1.0.1为了统一地基动力特性的测试方法，确保测试质量，为

• 1.0.2本规范适用于各类建筑物和构筑物的天然地基和人工地

• 1.0.3地基动力特性测试方法，应按附录A的规定选用。

• 1.0.4地基动力特性测试，除应符合本规范外，尚应符合国家

2 术语和符号

• 2.1 术语

  • 2.1.1模型基础model foundation 为现场

  • 2.1.2地基刚度stiffness of subsoil

  • 2.1.3振动线位移linear displacement

  • 2.1.4地脉动micro-tremor 由气象、海洋、地

  • 2.1.5场地卓越周期predominant period

  • 2.1.6压缩波compression wave 介质中质

  • 2.1.7剪切波shear wave 介质中质点的运动方向

  • 2.1.8瑞利波Rayleigh wave 沿半无限弹性介

  • 2.1.9弯曲元法bending element meth

  • 2.1.10破坏振次number of cycles to

  • 2.1.11动强度比ratio of dynamic sh

  • 2.1.12振次比cycle ratio 动应力作用下的振

  • 2.1.13动孔压比ratio of dynamic po

  • 2.1.14动剪应力比ratio of dynamic s

  • 2.1.15动剪切模量比ratio of dynamic

• 2.2 符号

  • 2.2.1作用和作用效应：  

  • 2.2.2计算指标：  

  • 2.2.3几何参数：  

  • 2.2.4计算参数：

3 基本规定

• 3.0.1地基动力特性测试前应制定测试方案，测试方案应包括

• 3.0.2地基动力特性现场测试应具备下列资料： 1场地的岩

• 3.0.3地基动力特性测试使用的测试仪器应在有效的检定或校

• 3.0.4测试现场应避开外界干扰振源，测点应避开水泥或沥青

• 3.0.5测试报告的内容应包括原始资料、测试仪器、测试结果

4 模型基础动力参数测试

• 4.1 一般规定

  • 4.1.1周期性振动机器的基础应采用强迫振动测试方法；冲击

  • 4.1.2模型基础动力参数测试，除应符合本规范第3.0.2

  • 4.1.3模型基础动力参数的测试结果应包括下列内容： 1测

  • 4.1.4模型基础应在明置和埋置的情况下分别进行振动测试。

  • 4.1.5桩基的测试应取得下列动力参数： 1单桩的抗压刚度

  • 4.1.6天然地基和人工地基的测试应取得下列动力参数： 1

• 4.2 设备和仪器

  • 4.2.1强迫振动测试的激振设备应符合下列规定： 1采用机

  • 4.2.2自由振动测试时，竖向激振宜采用重锤自由落体的方式

  • 4.2.3传感器宜采用竖向和水平向的速度型传感器，其通频带

  • 4.2.4放大器应采用带低通滤波功能的多通道放大器，其各通

  • 4.2.5采集与记录装置宜采用模／数转换不低于16位的多通

• 4.3 模型基础

  • 4.3.1块体基础的尺寸宜采用2.0m×1.5m×1.0m

  • 4.3.2桩基础宜采用2根桩，桩间距应取设计桩基础的间距；

  • 4.3.3模型基础应置于拟建基础的邻近处，其土层结构宜与拟

  • 4.3.4模型基础做明置工况测试时，坑底应保持土层的原状结

  • 4.3.5当采用机械式激振设备时，地脚螺栓的埋设深度不宜小

• 4.4 测试方法

  • 4.4.1竖向振动测试时，在基础顶面沿长度方向中轴线的两端

  • 4.4.2水平回转振动测试时，在基础顶面沿长度方向中轴线的

  • 4.4.3扭转振动测试时，在基础顶而沿长度方向中轴线的两端

  • 4.4.4强迫振动幅频响应测试时，其激振设备的扰力频率间隔

  • 4.4.5强迫振动数据分析，应取振动波形的正弦波部分。

  • 4.4.6竖向自由振动测试，宜采用重锤自由下落冲击模型基础

  • 4.4.7水平回转自由振动的测试，可水平冲击与模型基础沿长

• 4.5 数据处理

  • Ⅰ强迫振动

    • 4.5.1数据处理应采用频谱分析方法，谱线间隔不宜大于0.

    • 4.5.2数据处理应得到下列幅频响应曲线： 1竖向振动时，

    • 4.5.3地基竖向阻尼比应在基础竖向振动线位移随频率变化的

    • 4.5.4基础竖向振动的参振总质量应按下列公式计算： 1当

    • 4．5．5地基抗压刚度、地基抗压刚度系数、单桩抗压刚度和桩

    • 4.5.6当基础的固有频率较高不能测出共振峰值时，宜采用低

    • 4.5.7地基水平回转向第一振型阻尼比，应在幅频响应曲线上

    • 4.5.8基础水平回转耦合振动的参振总质量应按下列公式计算

    • 4.5.9地基抗剪刚度、地基抗剪刚度系数应按下列公式计算：

    • 4.5.10地基抗弯刚度和地基抗弯刚度系数应按下列公式计算

    • 4.5.11地基扭转向阻尼比应在扭转力矩作用下的水平振动线

    • 4．5．12基础扭转振动的参振总质量应按下列公式计算： 1

    • 4.5.13地基抗扭刚度和地基抗扭刚度系数应按下列公式计算

  • Ⅱ 自由振动

    • 4.5.14地基竖向阻尼比应按下式计算：

    • 4.5.15基础竖向振动的参振总质量应按下列公式计算（如图

    • 4.5.16自由振动的地基抗压刚度、抗压刚度系数、单桩抗压

    • 4.5.17地基水平回转向第一振型阻尼比应按下式计算：  

    • 4.5.18地基抗剪刚度和地基抗弯刚度应按下列公式计算（如

• 4.6 地基动力参数的换算

  • 4.6.1当模型基础现场实测得出的地基动力参数，用于机器基

  • 4.6.2由明置块体基础测试取得的地基抗压、抗剪、抗弯、抗

  • 4.6.3基础埋深对设计基础的地基抗压、抗剪、抗弯、抗扭刚

  • 4.6.4由明置模型基础测试的地基竖向、水平回转向第一振型

  • 4.6.5基础埋深对设计基础地基的竖向、水平回转向第一振型

  • 4.6.6当计算机器基础的固有频率时，由明置模型基础测试取

  • 4.6.7由2根或4根桩的桩基础测试取得的单桩抗压刚度，当

5 振动衰减测试

• 5.1 一般规定

  • 5.1.1符合下列情况之一时，宜采用振动衰减测试： 1当设

  • 5.1.2振动衰减测试可采用测试现场附近的动力机器、公路交

  • 5.1.3用于振动衰减测试时的基础应埋置，并应符合本规范第

  • 5.1.4振动衰减测试用的设备和仪器，应按本规范第4.2节

  • 5.1.5振动衰减测试的模型基础、激振设备的安装和准备工作

  • 5.1.6振动衰减测试结果宜包括下列内容： 1不同激振频率

• 5.2 测试方法

  • 5.2.1振动衰减测试的测点，不应设在浮砂地、草地、松软的

  • 5.2.2当作周期性振动衰减测试时，激振设备的频率除应采用

  • 5.2.3振动衰减测试的测点，应沿设计基础需要测试振动衰减

  • 5.2.4振动衰减测试点的传感器布置，在离基础边缘5m范围

  • 5.2.5对振源处的振动测试，传感器的布置应符合下列规定：

• 5.3 数据处理

  • 5.3.1数据处理时，应绘制由各种激振频率测试的地面振动线

  • 5.3.2地基能量吸收系数，可按下式计算：  

6 地脉动测试

• 6.1 一般规定

  • 6.1.1地脉动测试结果应包括下列内容： 1脉动时程曲线；

• 6.2 设备和仪器

  • 6.2.1地脉动测试系统应符合下列规定： 1通频带应选择1

  • 6.2.2传感器除可按本规范第4.2.3条的要求采用外，亦

  • 6.2.3放大器应符合下列规定： 1当采用速度型传感器时，

  • 6.2.4采集与分析系统应符合本规范第4.2.5条的规定。

• 6.3 测试方法

  • 6.3.1建筑场地的地脉动测点不应少于2个。

  • 6.3.2记录脉动信号时，距离观测点100m内应无人为振动

  • 6.3.3测点宜选在天然地基土上，且宜在波速测试孔附近，传

  • 6.3.4地下脉动测试时，测点深度应根据工程需要进行布置。

  • 6.3.5脉动信号记录时，应根据所需频率范围设置低通滤波频

• 6.4 数据处理

  • 6.4.1测试数据处理宜采用功率谱分析法。每个样本数据不应

  • 6.4.2卓越频率的确定应符合下列规定： 1卓越频率应采用

  • 6.4.3场地卓越周期应按下式计算：

  • 6.4.4地脉动幅值的确定应符合下列规定： 1脉动幅值应取

7 波速测试

• 7.1 单孔法

  • Ⅰ设备和仪器

    • 7.1.1测试振源应符合下列规定： 1剪切波测试宜采用水平

    • 7.1.2传感器宜采用三分量井下传感器，其固有频率不宜大于

    • 7.1.3单孔法测试亦可采用与静力触探装置安装在一起的波速

  • Ⅱ 测试方法

    • 7.1.4测试前的准备工作应符合下列规定： 1测试孔应垂直

    • 7.1.5测试工作应符合下列规定： 1测试时，应根据工程情

  • Ⅲ 数据处理

    • 7.1.6压缩波从振源到达测点的时间，应采用竖向传感器记录

    • 7.1.7压缩波或剪切波从振源到达测点的时间，应按下列公式

    • 7.1.8由振源到达测点的距离应按测斜数据进行校正。

    • 7.1.9波速层的划分应结合地质情况按时距曲线上具有不同斜

    • 7.1.10每一波速层的压缩波波速或剪切波波速应按下列公式

• 7.2 跨孔法

  • Ⅰ设备和仪器

    • 7.2.1跨孔法剪切波振源宜采用剪切波锤，亦可采用标准贯入

    • 7.2.2跨孔法采用的传感器、放大器以及记录仪的要求，应符

  • Ⅱ 测试方法

    • 7.2.3场地与测点的布置应符合下列规定： 1测试场地宜平

    • 7.2.4测试孔宜垂直，当测试深度大于15m时，应测量测试

    • 7.2.5采用剪切波锤作振源时，振源孔应下套管，套管壁与孔

    • 7.2.6当振源采用剪切波锤时，现场测试应符合下列规定：

  • Ⅲ 数据处理

    • 7.2.7压缩波从振源到达测点的时间，应采用水平传感器记录

    • 7.2.8由振源到达每个测点的距离，应按测斜数据进行校正。

    • 7.2.9每个测试深度的压缩波波速及剪切波波速，应按下列公

• 7.3 面波法

  • Ⅰ设备和仪器

    • 7.3.1面波法测试应符合下列规定： 1稳态面波法应采用稳

    • 7.3.2面波法测试采用的传感器、放大器和分析系统应符合下

  • Ⅱ 测试方法

    • 7.3.3面波法的现场测试应符合下列规定： 1激振器与传感

    • 7.3.4当场地具有钻孔资料时面波测点宜靠近钻孔。

  • Ⅲ 数据处理

    • 7.3.5面波法测试数据的处理应符合下列规定： 1处理时应

    • 7.3.6瑞利波波速应按下式计算：  

    • 7.3.7地基的剪切波速应按下列公式计算：  

• 7.4 弯曲元法

  • Ⅰ设备和仪器

    • 7.4.1弯曲元法测试设备和仪器应包括激发元、接收元、函数

    • 7.4.2弯曲元法测试设备可安装在室内土工仪器中，也可在现

  • Ⅱ 测试方法

    • 7.4.3试样安装应与弯曲元直接紧密接触，滤纸或其他保护膜

    • 7.4.4弯曲元测试时，应根据试样的种类，调整弯曲元的加载

  • Ⅲ 数据处理

    • 7.4.5波的传播时间宜通过发射波第一个零交叉点与接受波第

    • 7.4.6波的传播距离应取激发元与接收元之间的距离。室内测

    • 7.4.7土样的剪切波速和压缩波速应按下列公式计算：  

8 循环荷载板测试

• 8.1 一般规定

  • 8.1.1循环荷载板测试，除应符合本规范第3.0.2条的规

  • 8.1.2循环荷载板测试结果应包括下列内容： 1测试的各种

• 8.2 设备和仪器

  • 8.2.1加荷装置可采用载荷台或采用反力架、液压和稳压等设

  • 8.2.2载荷台或反力架应稳固、安全可靠，其承受荷载能力应

  • 8.2.3当采用千斤顶加荷时，其反力支撑可采用荷载台、地锚

  • 8.2.4测试地基变形的仪器，可采用百分表或位移传感器，测

• 8.3 测试前的准备工作

  • 8.3.1承压板应具有足够的刚度，其形状可采用正方形或圆形

  • 8.3.2试坑应设置在设计基础邻近处，其土层结构宜与设计基

  • 8.3.3试坑底而的宽度应大于承压板的边长或直径的3倍。试

  • 8.3.4荷载作用点与承压板的中心应在同一条竖直线上。

  • 8.3.5沉降观测装置的固定点应设置在变形影响区以外。

• 8.4 测试方法

  • 8.4.1循环荷载的大小和测试次数应根据设计要求和地基性质

  • 8.4.2荷载应分级施加，第一级荷载应取试坑底面土的自重，

  • 8.4.3测试方法可采用单荷级循环法或多荷级循环法。每一荷

  • 8.4.4每级荷载的循环时间，加荷与卸荷均宜为5min，并

  • 8.4.5加荷时地基变形量稳定的标准应符合下列规定： 1在

  • 8.4.6每一级荷载作用下的弹性变形宜取最后一次循环卸载的

• 8.5 数据处理

  • 8.5.1根据测试数据应绘制下列曲线图： 1应力-时间曲线

  • 8.5.2地基弹性变形量应按下式计算：

  • 8.5.3当地基弹性变形量-应力散点图不能连成一条直线时，

  • 8.5.4地基弹性模量，可根据地基弹性变形量-应力直线图（

  • 8.5.5地基抗压刚度系数宜按下式计算：

  • 8.5.6基础设计时，按本章第8.5.5条计算的地基抗压刚

9 振动三轴测试

• 9.1 一般规定

  • 9.1.1振动三轴测试可提供下列动力特性参数： 1应变幅大

  • 9.1.2振动三轴测试报告应包括下列内容： 1动弹性模量比

• 9.2 设备和仪器

  • 9.2.1当采用电磁式、液压式等驱动裂式的振动三轴仪时，其

  • 9.2.2振动三轴测试的主机动力加载系统，除正弦波形外，应

  • 9.2.3振动三轴测试主机动力加载系统，当以正弦波形式激振

  • 9.2.4振动三轴仪实测的应变幅范围应满足工程动力分析的需

  • 9.2.5用于测试荷载、土样变形和孔隙水压力等参数的动态传

• 9.3 测试方法

  • 9.3.1试样的制备、安装与饱和方法应符合现行国家标准《土

  • 9.3.2天然地基的试样制备宜采用原状土，扰动土和人工地基

  • 9.3.3在周围压力作用下的孔隙水压力系数，饱和砂土、粉土

  • 9.3.4试样的固结应力条件，应根据地基土的现场应力条件确

  • 9.3.5测试时应使试样在静力作用下固结稳定后，再在不排水

  • 9.3.6测试试样动弹性模量和阻尼比时，应在给定振动频率的

  • 9.3.7测试动弹性模量、动剪切模量和阻尼比随应变幅的变化

  • 9.3.8当不能同时测试动剪切模量和动弹性模量时，可根据地

  • 9.3.9测试试样的动强度或抗液化强度时，施加的动应力或动

  • 9.3.10测试时应在试样上施加轴向动应力或动应变，并应记

  • 9.3.11试样动强度的破坏标准，可在动应变幅2.5×10

  • 9.3.12土试样动强度的等效破坏振次，应根据工程对象承受

• 9.4 数据处理

  • 9.4.1动应力、动应变和孔隙水压力等物理量，应根据仪器的

  • 9.4.2试样动弹性模赶和阻尼比，应根据记录的试样轴向动应

  • 9.4.3试样动剪切模量与试样动弹性模量、试样动剪应力与试

  • 9.4.4对于每一个固结应力条件，应采用半对数坐标绘制动弹

  • 9.4.5在测试的动应力、动应变和动孔隙水压力时程曲线上，

  • 9.4.6对在同一固结应力条件下多个试样的测试结果，应绘制

  • 9.4.7试样潜在破坏面上初始法向有效应力和潜在破坏而上的

  • 9.4.8当潜在破坏面上的初始剪力比等于零时，饱和砂土相应

  • 9.4.9试样受压破坏与受拉破坏，其轴向动应力幅应按下列表

  • 9.4.10对应于一定等效破坏振次下潜在破坏面上的总应力抗

  • 9.4.11对于不同的固结应力条件，应分别绘制各自潜在破坏

  • 9.4.12动孔隙水压力宜取记录时程曲线上的峰值；根据工程

  • 9.4.13对于同一初始剪应力比所测试的数据，宜绘制出动孔

  • 9.4.14对于潜在破坏面初始剪应力比相同的各个试验，可绘

10 共振柱测试

• 10.1 一般规定

  • 10.1.1共振柱测试报告宜包括下列内容： 1最大动剪切模

• 10.2 设备和仪器

  • 10.2.1共振柱测试设备可采用扭转向激振和轴向激振的共振

  • 10.2.2共振柱测试的主机静力加荷系统和孔隙水压力测量系

  • 10.2.3共振柱测试设备和仪器的实测应变幅范围以及各种动

• 10.3 测试方法

  • 10.3.1试样的制备、安装、饱和、固结的方法，应符合本规

  • 10.3.2动剪切模量或动弹性模量的测试，宜采用稳态强迫振

  • 10.3.3采用稳态强迫振动法测试时，在轴向动应力幅一定的

  • 10.3.4采用自由振动法测试时，宜对试样施加瞬时扭矩或力

  • 10.3.5测试动剪切模量或动弹性模量和阻尼比随应变幅的变

  • 10.3.6当不能同时测试动剪切模量和动弹性模量时，可根据

• 10.4 数据处理

  • 10.4.1动应力、动应变和动孔隙水压力等动力参数，应按仪

  • 10.4.2当试样在一端固定、另一端为扭转激振的共振柱仪上

  • 10.4.3在扭转激振的共振柱仪上测试时，试样的动剪切模量

  • 10.4.4扭转向无量纲频率因数应按下列公式计算：  

  • 10.4.5扭转向阻尼比应按下列公式计算：  

  • 10.4.6试样在轴向激振的共振柱仪上测试时，轴向应变幅和

  • 10.4.7轴向无量纲频率因数应按下列公式计算：

  • 10.4.8试样轴向振动阻尼比应按下列公式计算：  

  • 10.4.9动剪切模量与动弹性模量、动剪应变幅与动轴向应变

  • 10.4.10在共振柱仪上测试的最大动剪切模量或最大动弹性

  • 10.4.11对应于每一个固结应力条件，根据测试分析结果确

11 空心圆柱动扭剪测试

• 11.1 一般规定

  • 11.1.1当土体所受动力作用符合下列情况之一时，宜采用空

• 11.2 设备和仪器

  • 11.2.1空心圆柱仪应具有良好的频响特性，且性能稳定、灵

  • 11.2.2空心圆柱动扭剪测试的主机静力加载系统和孔隙水压

  • 11.2.3空心圆柱动扭剪测试的主机动力加载系统，应具有施

  • 11.2.4土试样几何尺寸应符合下列公式的要求：  

  • 11.2.5测试设备的实测应变幅范围应满足工程动力分析的需

  • 11.2.6用于测试加载应力、土样变形和孔隙水压力等参数的

• 11.3 测试方法

  • 11.3.1试样的制备、安装和饱和方法应符合本规范第9.3

  • 11.3.2试样制备，其含水量和干密度等指标宜与工程现场条

  • 11.3.3饱和试样在周围压力作用下的孔隙水压力系数应符合

  • 11.3.4测试时应使试样在周围压力作用下进行固结，试样的

  • 11.3.5对不同类型的动荷载作用进行测试时，施加动应力或

  • 11.3.6对经受地震、波浪和交通等动力作用的工程土体进行

• 11.4 数据处理

  • 11.4.1试样轴力、内围压、外围压、扭矩、轴向位移、外径

  • 11.4.2试样轴向应力、环向应力、径向应力和剪应力应按下

  • 11.4.3试样有效大主应力、试样中主应力和试样小主应力应

  • 11.4.4试样轴向应变、试样环向应变、试样径向应变和试样

  • 11.4.5试样大主应变、试样中主应变和试样小主应变应按下

  • 11.4.6试样的动弹性模量和试样的动剪切模量，应分别根据

  • 11.4.7在测试记录的动应力、动应变和动孔隙水压力的时程

  • 11.4.8同一固结应力条件下多个试样的测试结果，宜绘制动

附录A地基动力特性测试方法