聲波檢測技術：第八章 工程巖體聲波探測

1、工程巖體聲波探測 巖體的物理力學參數(shù)測定可以用超聲波法測得巖石的物理力學參數(shù)由于聲波探測技術的脈沖特性，故由其確定的巖體參數(shù)稱為“動”的，如動彈性模量，動泊松比等。靜力試驗測定的則稱為靜彈性模量、靜泊松比等。 彈性系數(shù)與時間的關系 動泊松比和動彈性模量的計算（8-2） 當橫波速度不宜檢測或檢測效果不好時，因而值不能確定橫波速度，可按下列方法處理：(1)選擇巖性與所測巖性相同，完整程度近似的已知巖體的動泊松比來替代新欲測定的巖體的動波松比，然后由公式(8-2)計算；(2)選用巖石試件的動波松比或靜泊松比，來代替相應巖體的泊松比；(3)選用經(jīng)驗數(shù)據(jù)，來代替現(xiàn)場巖體的值。巖體的物理力學參數(shù)測定有了動

2、彈性模量以后，我們就可以根據(jù)動彈性模量來估算靜彈性模量。 中國科學院地質研究所采用的經(jīng)驗公式是：硐室圍巖應力松弛帶的測定 所謂應力松弛帶是指因開挖硐室而引起圍巖應力重新分布，使硐室一定范圍內巖體完整性和強度下降的區(qū)域。應力松弛帶的厚度是對硐室圍巖穩(wěn)定性進行評價和決定工程措施的重要依據(jù)。 硐室圍巖應力松弛帶的測定 在硐壁附近一定范圍內的圍巖，將處于三個區(qū)域：即在硐壁附近因應力值達到其相應強度而使巖體破壞后出現(xiàn)的應力降低區(qū)；應力增高區(qū)；以及應力保持天然原始狀態(tài)的區(qū)域。 測試斷面的布置和測試方法 1測孔的布置在已開挖的毛硐中，選擇在工程地質條件具有代表性的圍巖地段，布置測試斷面。每個代表性斷面按硐室

3、斷面大小、形狀和實際需要，布置若干組測孔，每組測孔為24個，孔深12.5倍洞徑。測孔的布置測孔的布置對于像單線鐵路隧道等斷面尺寸較小的硐室，一般布置57組孔就可以了；對于大跨度高邊墻的大型地下硐室，則應視具體情況，相應增加測孔的組數(shù)。在一個斷面上的每組測孔，應盡可能選擇在工程地質條件基本相似的部位上，以免影響測試結果和減少資料分析解釋上的困難。 測試方法 根據(jù)每組測孔數(shù)量的多少，可分單孔、雙孔和多孔而采用不同的測試方法。 (1)單孔點測法：亦即測孔平透折射波法。應用一發(fā)一收或一發(fā)雙收單孔測試。單孔法主要可以了解徑向應力變化，另外對巖體裂隙的反映比較明顯。（2）雙孔點測法：亦即孔間透射波法。此法

4、主要可以了解孔間巖體和切向應力的變化情況。測試方法(3)多孔輪換點測法：每組測孔在3個以上時，輪換測試。實際上是多個單孔或雙孔測試法。之所以要布置多孔。是考慮到與硐軸線成平行和垂直。更主要是考慮巖體的結構狀態(tài)。對于層狀或節(jié)理化巖體，應按巖層或主要節(jié)理裂隙方向，布置成平行、垂直、斜交，分別測試，以便綜合分析。 (4)孔口巖壁面，增壓式換能器無法施測的部位，可用平面換能器在相應位置作補充測試。 單孔法與雙孔法測試結果的比鉸 曲線的類型與分析判斷 曲線的類型與分析判斷曲線的類型與分析判斷曲線的類型與分析判斷樞紐電站廠房硐剖面 樞紐導流硐剖面 聲速測井技術 聲速測井技術 聲速測井是一種利用沿井壁傳播的聲波的變化來確定鉆孔所通過的各地層的層位，構造、破碎帶的膠結程度等地質和物理力學參數(shù)。它的理論根據(jù)是因為不同巖性和結構特征的巖層，具有不同的聲速，聲速測井法既可用于工程部門，也可用于地質勘探、石油勘探等方面。例如在石