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波速比

测时误差非常 s 小

字号+ 作者:admin 来源:未知 2018-11-27 02:53 我要评论( )

2006 年第 10 期 铁 道 建 筑 Railway Engineering 37 文章编号: 1003 -1995( 2006) 10 0037 04 - 岩体声波测试手艺及其在 巷道围岩岩体波速测试中的使用 马荣田 ( 铁道科 学研究院 铁道建筑研究所, 北京 100081) 摘要: 岩体声波测试手艺是工程地质勘测和岩

  2006 年第 10 期 铁 道 建 筑 Railway Engineering 37 文章编号: 1003 -1995( 2006) 10 0037 04 - 岩体声波测试手艺及其在 巷道围岩岩体波速测试中的使用 马荣田 ( 铁道科 学研究院 铁道建筑研究所, 北京 100081) 摘要: 岩体声波测试手艺是工程地质勘测和岩石力学研究的次要手段之一, 目前已被国表里普遍使用。 在对某大型矿山地下巷道的维护过程中, 操纵声波测试手艺对地下巷道围岩进行了室内岩样波速测试, 并采用干式单孔一发双收岩体声波测试法对地下巷道 6 大类围岩 34 个断面岩体进行了现场波速测试, 通过数理统计和最大似然理论对采集的岩体波速测试数据进行了阐发, 获得了围岩岩体波速 Vp 的数 字特征值。 环节词: 声波测试 + 巷道 围岩岩体 波速 中图分类号: TU459 13 文献标识码: B E 2Q 1 + M ( ) 1 111 岩体声波测试手艺的理论根本 岩体中声波的构成 [ 1~ 3] Vs = 式中 Q) ) ) 介质密度; ( 5) E ) ) ) 介质弹性模量; M ) ) 介质泊松比。 ) 将上述两式相除, 获得纵波与横波速度比值为: Vp Vs = 2( 1- M ) ( 1- 2M ) ( 6) 岩体可近似地看作弹性介质, 在遭到一个突施力 的感化( 外力场) 后将发糊口动和形变, 这种形变将以 弹性波的形式在介质内传布。声波传布遵照下面的弹 性波动方程: 5 F 2 2 = ( K+ L) ? H+ L? F 5t Q) ) ) 介质密度; 2 Q ( 1) 从上式可见, 纵波比横波传布快。对于大大都岩 体, M值都在 0125 摆布, 可 知 Vp U 1173Vs 。纵波和横 波传布速度的不同使其空间区域随时间而变化, 在某 一时辰纵波老是早于横波呈现。 声波在传布过程中碰到岩体中分歧介质的分界面 时, 在界面大将发生波的反射、 透射和折射现象, 这时 声波的传布标的目的将发生改变。声波反射、 透射都遵照 Snell 定律, 当入射角大到必然程度时, 透射波将沿界 面滑行构成滑行波。当滑行波沿着界面传布时, 必然 惹起界面上各质点的振动, 构成一个个新的振动源, 就 会发生一系列由滑行波而前往岩体概况的折射波; 由 于折射波将以初至波的形式呈现而易于区别, 目前岩 体测试次要以折射波为主。 112 岩体声波测试的物理根本 在岩体声波测试中, 因为外力的瞬时性和微弱性, 岩石表示为弹性介质, 声波在此中的传布是合适弹性 波传布纪律的。操纵弹性波的波动方程和波形特征来 揭示岩体内部布局和应力 形态是可能的。声波的走 式中 K L) ) ) 介质的弹性系数, 即拉梅系数; , H) ) ) 体积膨胀系数; F ) ) ) 介质总的位移量。 介质中因为弹性波传布发生的位移量( F ) 是膨胀 位移势的梯度( ? ) 与扭转位移势的旋度( ? @ ? 的 W) 矢量和。由( 1) 式可推导出纵波( P 波) 和横波( S 波) 的 波动方程: Q 5 2 2 = ( K+ 2L) ? 5t 2 5 ? W 2 Q 2 = L? ? W 5t 2 ( 2) ( 3) 式中 ) ) ) 膨胀位移位函数; W) ? ) ) 扭转位移位函数。 由( 2) 、 3) 两式可获得纵波速度 Vp 及横波速度 Vs ( 公式, 即 Vp 及 Vs 与介质弹性系数的关系: Vp = E ( 1- M ) Q( 1+ M ( 1- 2M ) ) ( 4) 时、 振幅、 频谱和岩石的布局及应力形态有着必然的对 38 铁 道 建 筑 表1 岩石类型 岩样声波测试数据表 走时 P Ls 27135 29110 26185 28100 28100 22158 22100 30150 30150 32100

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