超聲波探測(cè)ppt課件(完整版)
【正文】 有彈性，使這種擾動(dòng)從一個(gè)質(zhì)點(diǎn)傳到相鄰的質(zhì)點(diǎn)，就形成了彈性波。由此可知，彈性波被認(rèn)為是一種擾動(dòng)的傳播。工程勘察使用的地震波的頻率 f 在 10~10178。 巖體的聲、超聲波探測(cè)可以分成兩種工作方法 ：第一是主動(dòng)式，其二是被動(dòng)式。 研究巖體風(fēng)化殼的分布。和工程地震勘察一樣，當(dāng)巖石介質(zhì)和結(jié)構(gòu)物的構(gòu)成材料、均勻度、施工條件等內(nèi)外因素基本一致時(shí)，聲、超聲波在其中的傳播參數(shù)基本一致；而巖土介質(zhì)和結(jié)構(gòu)物中存在缺陷時(shí)，聲、超聲波在其中的傳播過(guò)程就會(huì)發(fā)生繞射、折射、反射、能量的衰減等現(xiàn)象，使 聲時(shí)、聲速、聲幅、頻率 都產(chǎn)生變化。MPa σ VP km/s Vs km/s 玄武巖 6990 2680 5930 3140 石膏 3600 1270 4790 2370 石灰?guī)r 7240 2760 6130 3200 砂巖 6370 4900 板巖 5780 2140 5870 2800 煤 1450 560 .294 3700 2022 )1(2)21()1(2)21)(1(1ddddsddddpEVEV?????????????????按照彈性波速度公式： 上兩式可以表明，各種巖石彈性參數(shù)不同，聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)，速度也不相同。11222211VVVVRVVVVRVVVVK????????????????????二）聲、超聲波的探測(cè)的基本原理： 使用聲波儀，探測(cè)聲波在巖土介質(zhì)中的傳播速度、聲幅以及頻譜特征，就可以完成聲波的勘探工作。壓電晶體具有獨(dú)特的壓電效應(yīng)，即將一定頻率的經(jīng)過(guò)功率放大的電脈沖加到發(fā)射換能器的壓電晶體片上，晶片就會(huì)在其法線和徑向方向產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，從而產(chǎn)生聲波，并可以按照一定方向輻射。 四）聲波測(cè)試的各種方式： 巖體聲波探測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)工作，應(yīng)該根據(jù)測(cè)試的環(huán)境、巖體和目的、要求，選擇正確的測(cè)量方法合理的布置測(cè)網(wǎng)、確定各種測(cè)量工作參數(shù)。所測(cè)得的參數(shù)為靜彈模量，如靜楊氏模量 Es、靜泊松比 σ s、靜剪切模量 ?s等等。因此，強(qiáng)度高（或者模量大的）巖體具有較高的聲速。當(dāng) VP≈1500m/s左右是， VP/ Vs較高，表示是水位以下軟粘土 VS一般與物質(zhì)的剛度有關(guān)，對(duì)于粘性土層由于飽和土的不可壓縮性，是 VP升高，而對(duì)于 VS沒(méi)有太大的影響。 衰減系數(shù) α的單位是 cm1。 δr 和δt的分布見(jiàn)圖 （ a）?；驊?yīng)力松動(dòng)圈。測(cè)試時(shí)可以采用單孔法（一發(fā)雙收的初至折射波法），或兩孔法（直透發(fā)，逐點(diǎn)同步測(cè)試），先在測(cè)孔中注滿水作為耦合劑然后從孔底到孔口，每隔一段距離（一般為 20分鐘）測(cè)量一次聲速值，把測(cè)定的結(jié)果繪制成聲速隨深度變化曲線（一發(fā)雙收的初至折射波法），或兩孔法（直透發(fā)，逐點(diǎn)同步測(cè)試），先在測(cè)孔中注滿水作為耦合劑然后從孔底到孔口，每隔一段距離（一般為 20分鐘）測(cè)量一次聲速值，把測(cè)定的結(jié)果繪制成聲速隨深度變化曲線 Vp~ L,便可以進(jìn)行解釋。其中 VPV0的曲線，（曲線 2）表明沒(méi)有松弛帶。 在硐室應(yīng)力的下降區(qū)，巖體裂隙破碎，以至于聲速減小振幅衰減較快。 由于巖體并非理想的彈性體，而且強(qiáng)度有限，因此當(dāng)切向應(yīng)力 δt在硐室處的增大程度超過(guò)巖體的極限強(qiáng)度，巖體就會(huì)進(jìn)入塑性形變狀態(tài)或發(fā)生破裂。表示該巖體質(zhì)量較好。堅(jiān)硬的巖石VP5000m/s,而松散的巖石 VP在 1500~3000
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