Ermittlung bodendynamischer Parameter

Laufzeitmessungen mit transienter Erregung

Bei vertikaler transienter Erregung werden die vertikalen Schwingungen entlang einer Bodenachse gemessen. Nach Auswertung der Laufzeitunterschiede (z.B. grafisch) zwischen den Aufnehmersignalen entlang der Achse erhält man die mittleren Geschwindigkeit vp der Kompressionswelle, aus der sich der dynamische Steifemodul berechnen läßt. Mit horizontalen Erregungen (SH) kann die Scherwellengeschwindigkeit vs und daraus der dynamische Schubmodul G berechnet werden. Mit beiden Geschwindigkeiten erhält man die Querkontraktionszahl.

Dispersionsmessungen mit harmonischer Erregung

Mit einem Schwinger wird harmonisch erregt. Im Fernfeld werden die Signale der im geschichteten Halbraum dispersiven Oberflächenwellen entlang einer Bodenachse aufgezeichnet. Anhand der Laufzeitunterschiede zwischen den Signalen kann die Geschwindigkeit der Oberflächenwelle (vr ) grafisch oder über die Kreuzkorrelation ermittelt werden. Wird dieser Vorgang für mehrere Frequenzen wiederholt, erhält man mit einer Tiefenzuordnung für die frequenzabhängigen Geschwindigkeiten eine diskrete Dispersionskurve und schließlich ein Steifigkeitsprofil des Bodens.

Dispersionsmessungen mit transienter Erregung (SASW)

Mit dem aus mehreren transienten Erregungen gemittelten Phasen-Kreuzspektrum zwischen zwei Aufnehmern können die Phasengeschwindigkeiten – also die Geschwindigkeiten der Oberflächenwellen für einzelne Frequenzen – berechnet und mit der Kohärenzfunktion und Filterkriterien bewertet werden. Für das gesamte Spektrum muß der Aufnehmerabstand variiert werden. Man erhält dann die rechts oben abgebildete Dispersionskurve . Über die mittlere Eindringtiefe der Oberflächenwelle kann die Steifigkeit des Bodens über die Tiefe gewonnen werden (Bild rechts unten).