《声波检测技术：第八章 工程岩体声波探测》由会员分享，可在线阅读，更多相关《声波检测技术：第八章 工程岩体声波探测（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、工程岩体声波探测工程岩体声波探测 岩体的物理力学参数测定可以用超声波法测得岩石的物理力学参数由于声波探测技术的脉冲特性，故由其确定的岩体参数称为“动”的，如动弹性模量，动泊松比等。静力试验测定的则称为静弹性模量、静泊松比等。 弹性系数与时间的关系弹性系数与时间的关系 动泊松比和动弹性模量的计算动泊松比和动弹性模量的计算（8-2） 当横波速度不宜检测或检测效果不好时，因而值不能确定横波速度，可按下列方法处理：l l(1)(1)选择岩性与所测岩性相同，完整程度近似的已知岩体选择岩性与所测岩性相同，完整程度近似的已知岩体选择岩性与所测岩性相同，完整程度近似的已知岩体选择岩性与所测岩性相同，完整程度近
2、似的已知岩体的动泊松比来替代新欲测定的岩体的动波松比，然后由的动泊松比来替代新欲测定的岩体的动波松比，然后由的动泊松比来替代新欲测定的岩体的动波松比，然后由的动泊松比来替代新欲测定的岩体的动波松比，然后由公式公式公式公式(8-2)(8-2)计算；计算；计算；计算；l l(2)(2)选用岩石试件的动波松比或静泊松比，来代替相应岩选用岩石试件的动波松比或静泊松比，来代替相应岩选用岩石试件的动波松比或静泊松比，来代替相应岩选用岩石试件的动波松比或静泊松比，来代替相应岩体的泊松比；体的泊松比；体的泊松比；体的泊松比；l l(3)(3)选用经验数据，来代替现场岩体的值。选用经验数据，来代替现场岩体的值。
3、选用经验数据，来代替现场岩体的值。选用经验数据，来代替现场岩体的值。岩体的物理力学参数测定有了动弹性模量以后，我们就可以根据动弹性模量来估算静弹性模量。 中国科学院地质研究所采用的经验公式是：硐室围岩应力松弛带的测定 所谓应力松弛带是指因开挖硐室而引起围岩应力重新分布，使硐室一定范围内岩体完整性和强度下降的区域。应力松弛带的厚度是对硐室围岩稳定性进行评价和决定工程措施的重要依据。 硐室围岩应力松弛带的测定 在硐壁附近一定范围内的围岩，将处于三个区域：l l即在硐壁附近因应力值达到其相应强度而使岩体破坏后即在硐壁附近因应力值达到其相应强度而使岩体破坏后即在硐壁附近因应力值达到其相应强度而使岩体破
4、坏后即在硐壁附近因应力值达到其相应强度而使岩体破坏后出现的应力降低区；出现的应力降低区；出现的应力降低区；出现的应力降低区；l l应力增高区；应力增高区；应力增高区；应力增高区；l l以及应力保持天然原始状态的区域。以及应力保持天然原始状态的区域。以及应力保持天然原始状态的区域。以及应力保持天然原始状态的区域。 测试断面的布置和测试方法 1测孔的布置l l在已开挖的毛硐中，选择在工程地质条件具有代表性的在已开挖的毛硐中，选择在工程地质条件具有代表性的在已开挖的毛硐中，选择在工程地质条件具有代表性的在已开挖的毛硐中，选择在工程地质条件具有代表性的围岩地段，布置测试断面。每个代表性断面按硐室断面围
5、岩地段，布置测试断面。每个代表性断面按硐室断面围岩地段，布置测试断面。每个代表性断面按硐室断面围岩地段，布置测试断面。每个代表性断面按硐室断面大小、形状和实际需要，布置若干组测孔，每组测孔为大小、形状和实际需要，布置若干组测孔，每组测孔为大小、形状和实际需要，布置若干组测孔，每组测孔为大小、形状和实际需要，布置若干组测孔，每组测孔为2424个，孔深个，孔深个，孔深个，孔深12.512.5倍洞径。倍洞径。倍洞径。倍洞径。测孔的布置测孔的布置测孔的布置测孔的布置对于像单线铁路隧道等断面尺寸较小的硐室，一般布置57组孔就可以了；对于大跨度高边墙的大型地下硐室，则应视具体情况，相应增加测孔的组数。在一
6、个断面上的每组测孔，应尽可能选择在工程地质条件基本相似的部位上，以免影响测试结果和减少资料分析解释上的困难。 测试方法测试方法 根据每组测孔数量的多少，可分单孔、双孔和多孔而采用不同的测试方法。l l (1)(1)单孔点测法：亦即测孔平透折射波法。应用一发一收单孔点测法：亦即测孔平透折射波法。应用一发一收单孔点测法：亦即测孔平透折射波法。应用一发一收单孔点测法：亦即测孔平透折射波法。应用一发一收或一发双收单孔测试。单孔法主要可以了解径向应力变或一发双收单孔测试。单孔法主要可以了解径向应力变或一发双收单孔测试。单孔法主要可以了解径向应力变或一发双收单孔测试。单孔法主要可以了解径向应力变化，另外对
7、岩体裂隙的反映比较明显。化，另外对岩体裂隙的反映比较明显。化，另外对岩体裂隙的反映比较明显。化，另外对岩体裂隙的反映比较明显。l l（2 2）双孔点测法：亦即孔间透射波法。此法主要可以了）双孔点测法：亦即孔间透射波法。此法主要可以了）双孔点测法：亦即孔间透射波法。此法主要可以了）双孔点测法：亦即孔间透射波法。此法主要可以了解孔间岩体和切向应力的变化情况。解孔间岩体和切向应力的变化情况。解孔间岩体和切向应力的变化情况。解孔间岩体和切向应力的变化情况。测试方法测试方法l l(3)(3)多孔轮换点测法：多孔轮换点测法：多孔轮换点测法：多孔轮换点测法：每组测孔在每组测孔在3个以上时，轮换测试。实际上是
8、多个单个以上时，轮换测试。实际上是多个单孔或双孔测试法。之所以要布置多孔。是考虑到与硐孔或双孔测试法。之所以要布置多孔。是考虑到与硐轴线成平行和垂直。更主要是考虑岩体的结构状态。轴线成平行和垂直。更主要是考虑岩体的结构状态。对于层状或节理化岩体，应按岩层或主要节理裂隙方对于层状或节理化岩体，应按岩层或主要节理裂隙方向，布置成平行、垂直、斜交，分别测试，以便综合向，布置成平行、垂直、斜交，分别测试，以便综合分析。分析。l l (4)(4)孔口岩壁面，增压式换能器无法施测的部位，孔口岩壁面，增压式换能器无法施测的部位，孔口岩壁面，增压式换能器无法施测的部位，孔口岩壁面，增压式换能器无法施测的部位，
9、可用平面换能器在相应位置作补充测试。可用平面换能器在相应位置作补充测试。可用平面换能器在相应位置作补充测试。可用平面换能器在相应位置作补充测试。 单孔法与双孔法测试结果的比铰单孔法与双孔法测试结果的比铰 曲线的类型与分析判断 曲线的类型与分析判断曲线的类型与分析判断曲线的类型与分析判断枢纽电站厂房硐剖面枢纽电站厂房硐剖面 枢纽导流硐剖面枢纽导流硐剖面 声速测井技术声速测井技术 声速测井技术声速测井技术 声速测井是一种利用沿井壁传播的声波的变化来确定钻孔所通过的各地层的层位，构造、破碎带的胶结程度等地质和物理力学参数。它的理论根据是因为不同岩性和结构特征的岩层，具有不同的声速，声速测井法既可用于工程部门，也可用于地质勘探、石油勘探等方面。例如在石油勘探中，可以根据声速测井的资料，进行层位对比，求得岩层孔隙度，以确定含油含气地层位置。 一发一收式测井一发一收式测井 一发双收式测井一发双收式测井 一发双收式测井一发双收式测井
