声波法测定岩体的完整性系数电子教案.ppt

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1、Your company sloganYour company slogan声波法测定岩体的完整性系数Your company sloganYour company slogan一、基本概念一、基本概念岩体完整性系岩体完整性系岩体完整性系岩体完整性系数数数数K Kv v(也称也称也称也称“龟龟龟龟裂系数裂系数裂系数裂系数”)定定定定义义：岩体岩体岩体岩体中中中中弹弹性波性波性波性波纵纵波波波波传传播速度播速度播速度播速度与与与与岩岩岩岩块块中中中中弹弹性波性波性波性波纵纵波波波波传传播速度播速度播速度播速度比的平方。比的平方。比的平方。比的平方。式中，式中，式中，式中，VVmlml为为岩体岩体

2、岩体岩体纵纵波速度，波速度，波速度，波速度，V Vc cl l为为岩岩岩岩块纵块纵波速度。波速度。波速度。波速度。Wuhan University of Science&Tech Wuhan University of Science&Tech Your company sloganYour company slogan二、二、试验目的目的获取岩体取岩体Kv值值 1 1、判断岩体中裂隙、判断岩体中裂隙、判断岩体中裂隙、判断岩体中裂隙发发育程度，育程度，育程度，育程度，对对岩体岩体岩体岩体进进行完整程度划分：行完整程度划分：行完整程度划分：行完整程度划分：2 2、计计算准岩体准算准岩体准算准岩体

3、准算准岩体准强强度度度度 准岩体抗准岩体抗准岩体抗准岩体抗压强压强度度度度 准岩体抗拉准岩体抗拉准岩体抗拉准岩体抗拉强强度度度度 3 3、计计算岩体基本算岩体基本算岩体基本算岩体基本质质量指量指量指量指标标（BQBQ）BQ=90+3BQ=90+3 cwcw+250+250 K Kv v （式中，（式中，（式中，（式中，cwcw为为岩石岩石岩石岩石单轴饱单轴饱水抗水抗水抗水抗压强压强度）度）度）度）从而从而从而从而进进行岩体行岩体行岩体行岩体质质量分量分量分量分级级 Wuhan University of Science&Tech Wuhan University of Science&Tech

4、 Your company sloganYour company slogan三、三、试验试验原理原理 1 1、岩石、岩石、岩石、岩石弹弹性波理性波理性波理性波理论论 VVp p/V Vs s 一般在一般在一般在一般在1.61.71.61.7之之之之间间。2 2、声波在含解理裂隙的岩体内的、声波在含解理裂隙的岩体内的、声波在含解理裂隙的岩体内的、声波在含解理裂隙的岩体内的传传播特性播特性播特性播特性 绕绕射射射射 Wuhan University of Science&Tech Wuhan University of Science&Tech Your company sloganYour c

5、ompany slogan 根据岩石根据岩石根据岩石根据岩石弹弹性波理性波理性波理性波理论论，在岩体介，在岩体介，在岩体介，在岩体介质质中，中，中，中，纵纵波波速波波速波波速波波速约为约为横波波速的横波波速的横波波速的横波波速的1.61.71.61.7倍，所以可以利用声波探倍，所以可以利用声波探倍，所以可以利用声波探倍，所以可以利用声波探测仪测测仪测定定定定纵纵波在材料中的波在材料中的波在材料中的波在材料中的传传播速度。播速度。播速度。播速度。岩体中往往包含有各种岩体中往往包含有各种岩体中往往包含有各种岩体中往往包含有各种层层面、面、面、面、节节理和裂隙等理和裂隙等理和裂隙等理和裂隙等结结构面

6、，岩体中的构面，岩体中的构面，岩体中的构面，岩体中的这这些些些些结结构面在构面在构面在构面在动动荷荷荷荷载载作用下作用下作用下作用下产产生生生生变变形，形，形，形，对对岩体中的波岩体中的波岩体中的波岩体中的波动过动过程程程程产产生了一系生了一系生了一系生了一系列的影响，如反射、折射、列的影响，如反射、折射、列的影响，如反射、折射、列的影响，如反射、折射、绕绕射和散射等。尤其是射和散射等。尤其是射和散射等。尤其是射和散射等。尤其是绕绕射，声波遇到岩射，声波遇到岩射，声波遇到岩射，声波遇到岩体中的裂隙体中的裂隙体中的裂隙体中的裂隙时发时发生生生生绕绕射，影响走射，影响走射，影响走射，影响走时时，裂

7、隙愈多速度就越小。，裂隙愈多速度就越小。，裂隙愈多速度就越小。，裂隙愈多速度就越小。Wuhan University of Science&Tech Wuhan University of Science&Tech Your company sloganYour company slogan四、四、仪仪器器设备设备 钻钻石机、石机、石机、石机、锯锯石机、磨石机、石机、磨石机、石机、磨石机、石机、磨石机、车车床等；床等；床等；床等；测测量平台；量平台；量平台；量平台；岩石超声波参数岩石超声波参数岩石超声波参数岩石超声波参数测测定定定定仪仪；纵纵波波波波换换能器；能器；能器；能器；Wuhan Un

8、iversity of Science&Tech Wuhan University of Science&Tech Your company sloganYour company slogan五、五、试验试验内容内容 5.1 5.1 室内岩室内岩室内岩室内岩块块的的的的纵纵波速度波速度波速度波速度VVc cl l 的的的的测测定定定定 测试测试示意示意示意示意图图Wuhan University of Science&Tech Wuhan University of Science&Tech Your company sloganYour company slogan5.1.1试件制件制备 试

9、试件可用岩芯或岩件可用岩芯或岩件可用岩芯或岩件可用岩芯或岩块块加工制成。加工制成。加工制成。加工制成。尺寸要求：尺寸要求：尺寸要求：尺寸要求：圆圆柱体直径柱体直径柱体直径柱体直径48544854mmmm之之之之间间；含水含水含水含水颗颗粒的岩石粒的岩石粒的岩石粒的岩石试试件的直径件的直径件的直径件的直径应应大于岩石最大大于岩石最大大于岩石最大大于岩石最大颗颗粒尺寸的粒尺寸的粒尺寸的粒尺寸的1010倍；倍；倍；倍；试试件高度与直径之件高度与直径之件高度与直径之件高度与直径之2.02.5.2.02.5.精度要求：精度要求：精度要求：精度要求：试试件两端面不平整度件两端面不平整度件两端面不平整度件两

10、端面不平整度误误差不大于差不大于差不大于差不大于0.050.05mmmm；沿沿沿沿试试件高度的直径件高度的直径件高度的直径件高度的直径误误差不大于差不大于差不大于差不大于0.30.3mmmm；端面与端面与端面与端面与轴线轴线垂直偏差不大于垂直偏差不大于垂直偏差不大于垂直偏差不大于0.250.25；Wuhan University of Science&Tech Wuhan University of Science&Tech Your company sloganYour company slogan其它要求：其它要求：其它要求：其它要求：试试件数量不件数量不件数量不件数量不应应少于少于少于少

11、于3 3个；个；个；个；试试件描述件描述件描述件描述应应包含的内容：岩石名称、包含的内容：岩石名称、包含的内容：岩石名称、包含的内容：岩石名称、颜颜色、色、色、色、矿矿物成分、物成分、物成分、物成分、结结构、构、构、构、风风化程化程化程化程度等。度等。度等。度等。Wuhan University of Science&Tech Wuhan University of Science&Tech Your company sloganYour company slogan5.1.2试验步步骤 第一步：制第一步：制第一步：制第一步：制备试备试件：制件：制件：制件：制备备，描述等；，描述等；，描述等；

12、，描述等；第二步：第二步：第二步：第二步：测测定定定定纵纵波波波波传传播播播播时间时间t tclcl ：用凡士林或黄油耦合；：用凡士林或黄油耦合；：用凡士林或黄油耦合；：用凡士林或黄油耦合；第三步：第三步：第三步：第三步：测测定定定定设备设备零延零延零延零延时时t t0 0。第四步：数据整理第四步：数据整理第四步：数据整理第四步：数据整理 式中，式中，式中，式中，VVclcl为为岩岩岩岩块块中中中中纵纵波速度；波速度；波速度；波速度；l l为试为试件件件件长长度；度；度；度；Wuhan University of Science&Tech Wuhan University of Science

13、&Tech Your company sloganYour company slogan5.2岩体岩体纵波波速声波波波速声波Vml现场试验 现场测试现场测试示意示意示意示意图图 Wuhan University of Science&Tech Wuhan University of Science&Tech Your company sloganYour company slogan试验试验步步步步骤骤：1.1.布置布置布置布置测测点：点：点：点：对对于大范于大范于大范于大范围围岩体，宜采取多孔布岩体，宜采取多孔布岩体，宜采取多孔布岩体，宜采取多孔布设设2.2.量量量量测测距离：距离：距离：距

14、离：L L3.3.测测定岩体定岩体定岩体定岩体纵纵波波波波传传播播播播时间时间:t tmml l4.4.测测定定定定设备设备零延零延零延零延时时：t t 0 05.5.数据整理：利用下面公式数据整理：利用下面公式数据整理：利用下面公式数据整理：利用下面公式计计算岩体中算岩体中算岩体中算岩体中纵纵波速度波速度波速度波速度Wuhan University of Science&Tech Wuhan University of Science&Tech Your company sloganYour company slogan六、六、试验结试验结果果 将室内将室内将室内将室内试验获试验获得的岩得的

15、岩得的岩得的岩块块中中中中纵纵波速度波速度波速度波速度 VVc cl l 和和和和现场测现场测得的岩体中得的岩体中得的岩体中得的岩体中纵纵波速度波速度波速度波速度VVmlml 代入下面公式中，就算得到岩体完整性系代入下面公式中，就算得到岩体完整性系代入下面公式中，就算得到岩体完整性系代入下面公式中，就算得到岩体完整性系数数数数(龟龟裂系裂系裂系裂系数数数数)K Kv v。Wuhan University of Science&Tech Wuhan University of Science&Tech Your company sloganYour company slogan七、七、试验记录报试验记录报告告Wuhan University of Science&Tech Wuhan University of Science&Tech Your company sloganYour company slogan 谢谢！Wuhan University of Science&Tech Wuhan University of Science&Tech Your company sloganYour company slogan此此课课件下件下载载可自行可自行编辑编辑修改，修改，仅仅供参考！供参考！感感谢谢您的支持，我您的支持，我们们努力做得更好！努力做得更好！谢谢谢谢