岩体参数测定仪的原理介绍
作者:admin 发布时间:2020-10-15 11:15

岩体参数测试是以声波在岩体中的传播特性与岩体的物理力学参数相关性为基础,通过测定声波在岩体中的传播特性参数,为评价工程岩体力学性质提供依据。声波分类及关联参数1.弹性波的分类:根据弹性波的传播方向与粒子的振动方向的关系,可以将其分类如下:(1)P波(纵波)(2)S波(横波)(3)R波(表面波/瑞利波)2.岩体中常用声波物理参数:(1)V——波速(2)A——声幅(3)f——主频(4)波形岩体的声波理论基础1.岩体与声速岩性与声波 波速有关:新生代沉积岩体波速最 低,约1.5-3.0km/s,古生代及中生信沉积岩次之,最 高为变质岩约5.5-6.0.km/s。2.岩体结构面的影响:岩体的裂隙发育程度和风化程度对声波的信号影响也很明显。如中、古生代的砂岩、粘板岩等新鲜坚硬而没有裂隙时,波速在5.0-6.0km/s左右,如果裂隙发充,可降低到2.0-3.0km/s,若岩石风化强烈,则下降幅度更大。

超声波在传播过程中遇到结构面时声幅的也显著降低。3.岩体空洞的影响:超声破在传播过程中遇到空洞时将发射波的绕射,出现波速降低现象,同时,随空洞中充填物质的不同出现不同的声幅衰减。4.密度与波速的关系:通过对密度与波速之间的关系的研究表明,所有岩体从整体分布看,Vp和ρ均分散在两条曲线范围之间。纵波速度有随着密度增加而增加的趋势,当ρ≥2.5时,按对数函数增加;当ρ≤2.5时,则按指数函数增加。

5.孔隙率与声波 波速的关系:波速随着有效孔隙率的增加,波速急剧下降。有研究表明,当砂岩孔隙率约3%时,波速是6.6km/s,当孔隙率增加到8%时,波速下降到5.0km/s6.含水量与波速的关系:含水量对波速的影响是很大的,总的趋势是波速Vp≥3.0km/s的岩体,波速随含水量(孔隙为水所充满)增加而增加;而波速Vp约为6.0km/s的岩体,含水量对波速的影响力不明显;而为Vp≤3.0km/s以下的岩体,波速随含水量增加反而减小。这种现象对Vp≤2.0km/s的岩体特别明显。7.岩体完整性指数:新鲜完整的岩体波速较高,风化岩体波速较低,风化越严重波速就越低。

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