声波法测定岩体的完整性系数.pptxVIP

《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 Wuhan University of Science 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。 Wuhan University of Science 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+3σcw+250 Kv （式中，σcw为岩石单轴饱水抗压强度） 从而进行岩体质量分级 Wuhan University of Science 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 Wuhan University of Science 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。 Wuhan University of Science 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； Wuhan University of Science 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 Wuhan University of Science 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°； Wuhan University of Science 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。 Wuhan University of Science 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； Wuhan University of Science Tech 5.2岩体纵波波速声波Vml现场试验 现场测试示意图 Wuhan University of Science 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：L 3.测定岩体纵波传播时间:tml 4.测定设备零延时： t’0 5.数据整理：利用下面公式计算岩体中纵波速度 Wuhan University of Science 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)