岩體參數測定儀

主要功能

岩體參數測定儀在岩石工程中套用廣泛，主要有工程岩體質量分級、圍岩鬆動圈的測定、大壩基礎灌漿效果檢測、岩體動彈模量、建基面基岩質量評價和驗收、爆破開挖影響範圍檢測、測定風化係數、完整性係數和各向異性係數、斷層和岩溶等地質缺陷探查等等。

岩體參數測試是以聲波在岩體中的傳播特性與岩體的物理力學參數相關性為基礎，通過測定聲波在岩體中的傳播特性參數，為評價工程岩體力學性質提供依據。

1.彈性波的分類：

根據彈性波的傳播方向與粒子的振動方向的關係，可以將其分類如下：

（1）P波（縱波）

（2）S波（橫波）

（3）R波（表面波/瑞利波）

2.岩體中常用聲波物理參數：

（1）V——波速

（2）A——聲幅

（3）f——主頻

（4）波形

1.岩體與聲速岩性與聲波波速有關：

新生代沉積岩體波速最低，約1.5-3.0km/s,古生代及中生信沉積岩次之，最高為變質岩約5.5-6.0. km/s。

2.岩體結構面的影響：

岩體的裂隙發育程度和風化程度對聲波的信號影響也很明顯。如中、古生代的砂岩、粘板岩等新鮮堅硬而沒有裂隙時，波速在5.0-6.0km/s左右，如果裂隙發充，可降低到2.0-3.0km/s，若岩石風化強烈，則下降幅度更大。超音波在傳播過程中遇到結構面時聲幅的也顯著降低。

3.岩體空洞的影響：

超聲破在傳播過程中遇到空洞時將發射波的繞射，出現波速降低現象，同時，隨空洞中充填物質的不同出現不同的聲幅衰減。

4.密度與波速的關係：

通過對密度與波速之間的關係的研究表明，所有岩體從整體分布看，Vp和 ρ均分散在兩條曲線範圍之間。縱波速度有隨著密度增加而增加的趨勢，當ρ≥2.5時，按對數函式增加；當ρ≤2.5時，則按指數函式增加。

5.孔隙率與聲波波速的關係：

波速隨著有效孔隙率的增加，波速急劇下降。有研究表明，當砂岩孔隙率約3%時，波速是6.6km/s，當孔隙率增加到8%時，波速下降到5.0km/s

6.含水量與波速的關係：

含水量對波速的影響是很大的，總的趨勢是波速Vp≥3.0km/s的岩體，波速隨含水量（孔隙為水所充滿）增加而增加；而波速Vp約為6.0km/s的岩體，含水量對波速的影響力不明顯；而為Vp≤3.0km/s以下的岩體，波速隨含水量增加反而減小。這種現象對Vp≤2.0km/s的岩體特別明顯。

7.岩體完整性指數：

新鮮完整的岩體波速較高，風化岩體波速較低，風化越嚴重波速就越低。可以利用波速來估計岩體的風化程度，可參照一下公式：

Kv =（Vpm/Vpt）2

Kv —岩體完整性指數； Vpm —岩體彈性縱波速度km/s； Vpt—岩石彈性縱波速度km/s