超聲波探測ppt課件(完整版)
【正文】 有彈性，使這種擾動從一個質(zhì)點傳到相鄰的質(zhì)點，就形成了彈性波。由此可知，彈性波被認為是一種擾動的傳播。工程勘察使用的地震波的頻率 f 在 10~10178。 巖體的聲、超聲波探測可以分成兩種工作方法 ：第一是主動式，其二是被動式。 研究巖體風化殼的分布。和工程地震勘察一樣，當巖石介質(zhì)和結構物的構成材料、均勻度、施工條件等內(nèi)外因素基本一致時，聲、超聲波在其中的傳播參數(shù)基本一致；而巖土介質(zhì)和結構物中存在缺陷時，聲、超聲波在其中的傳播過程就會發(fā)生繞射、折射、反射、能量的衰減等現(xiàn)象，使 聲時、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，速度也不相同。11222211VVVVRVVVVRVVVVK????????????????????二）聲、超聲波的探測的基本原理： 使用聲波儀，探測聲波在巖土介質(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。壓電晶體具有獨特的壓電效應，即將一定頻率的經(jīng)過功率放大的電脈沖加到發(fā)射換能器的壓電晶體片上，晶片就會在其法線和徑向方向產(chǎn)生機械振動，從而產(chǎn)生聲波，并可以按照一定方向輻射。 四）聲波測試的各種方式： 巖體聲波探測的現(xiàn)場工作，應該根據(jù)測試的環(huán)境、巖體和目的、要求，選擇正確的測量方法合理的布置測網(wǎng)、確定各種測量工作參數(shù)。所測得的參數(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，強度高（或者模量大的）巖體具有較高的聲速。當 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，對于粘性土層由于飽和土的不可壓縮性，是 VP升高，而對于 VS沒有太大的影響。 衰減系數(shù) α的單位是 cm1。 δr 和δt的分布見圖 （ a）。或應力松動圈。測試時可以采用單孔法（一發(fā)雙收的初至折射波法），或兩孔法（直透發(fā)，逐點同步測試），先在測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）測量一次聲速值，把測定的結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)，逐點同步測試），先在測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）測量一次聲速值，把測定的結果繪制成聲速隨深度變化曲線 Vp~ L,便可以進行解釋。其中 VPV0的曲線，（曲線 2）表明沒有松弛帶。 在硐室應力的下降區(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，而且強度有限，因此當切向應力 δt在硐室處的增大程度超過巖體的極限強度，巖體就會進入塑性形變狀態(tài)或發(fā)生破裂。表示該巖體質(zhì)量較好。堅硬的巖石VP5000m/s,而松散的巖石 VP在 1500~3000
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