声波法测定岩体的完整性系数ppt课件.ppt

岩土工程测试技术 声波法测定岩体的完整性系数 姓名 学号 专业 矿业工程 目录 WuhanUniversityofScience Tech 一 基本概念 岩体完整性系数Kv 也称 龟裂系数 定义 岩体中弹性波纵波传播速度与岩块中弹性波纵波传播速度比的平方 式中 Vml为岩体纵波速度 Vcl为岩块纵波速度 WuhanUniversityofScience Tech 二 试验目的 获取岩体Kv值 1 判断岩体中裂隙发育程度 对岩体进行完整程度划分 2 计算准岩体准强度准岩体抗压强度准岩体抗拉强度3 计算岩体基本质量指标 BQ BQ 90 3 cw 250Kv 式中 cw为岩石单轴饱水抗压强度 从而进行岩体质量分级 WuhanUniversityofScience Tech 三 试验原理 1 岩石弹性波理论Vp Vs一般在1 6 1 7之间 2 声波在含解理裂隙的岩体内的传播特性绕射 WuhanUniversityofScience Tech 根据岩石弹性波理论 在岩体介质中 纵波波速约为横波波速的1 6 1 7倍 所以可以利用声波探测仪测定纵波在材料中的传播速度 岩体中往往包含有各种层面 节理和裂隙等结构面 岩体中的这些结构面在动荷载作用下产生变形 对岩体中的波动过程产生了一系列的影响 如反射 折射 绕射和散射等 尤其是绕射 声波遇到岩体中的裂隙时发生绕射 影响走时 裂隙愈多速度就越小 WuhanUniversityofScience Tech 四 仪器设备 钻石机 锯石机 磨石机 车床等 测量平台 岩石超声波参数测定仪 纵波换能器 WuhanUniversityofScience Tech 五 试验内容 5 1室内岩块的纵波速度Vcl的测定测试示意图 WuhanUniversityofScience Tech 5 1 1试件制备 试件可用岩芯或岩块加工制成 尺寸要求 圆柱体直径48 54mm之间 含水颗粒的岩石试件的直径应大于岩石最大颗粒尺寸的10倍 试件高度与直径之2 0 2 5 精度要求 试件两端面不平整度误差不大于0 05mm 沿试件高度的直径误差不大于0 3mm 端面与轴线垂直偏差不大于0 25 WuhanUniversityofScience Tech 其它要求 试件数量不应少于3个 试件描述应包含的内容 岩石名称 颜色 矿物成分 结构 风化程度等 WuhanUniversityofScience Tech 5 1 2试验步骤 第一步 制备试件 制备 描述等 第二步 测定纵波传播时间tcl 用凡士林或黄油耦合 第三步 测定设备零延时t0 第四步 数据整理式中 Vcl为岩块中纵波速度 l为试件长度 WuhanUniversityofScience Tech 5 2岩体纵波波速声波Vml现场试验 现场测试示意图 WuhanUniversityofScience Tech 试验步骤 1 布置测点 对于大范围岩体 宜采取多孔布设2 量测距离 L3 测定岩体纵波传播时间 tml4 测定设备零延时 t 05 数据整理 利用下面公式计算岩体中纵波速度 WuhanUniversityofScience Tech 六 试验结果 将室内试验获得的岩块中纵波速度Vcl和现场测得的岩体中纵波速度Vml代入下面公式中 就算得到岩体完整性系数 龟裂系数 Kv WuhanUniversityofScience Tech 七 试验记录报告 WuhanUniversityofScien