岩体声波探测技术的应用

一、概述岩体声波探测技术是为解决工程施工和设计发展起来的，七十年代初，我国声测技术用于地下工程，到目前为止已有四、五百个单位应用了这种技术。岩体声波探测主要用来探测地下硐室围岩松动范围；对工程围岩进行分类及稳定性评价；测定岩体物理力学参数，检测一些工程的施工质量等等。过去岩体物理力学参数及有关地质特征的测试方法，主要是建立在静力学基础之上，这种方法虽然直观、明确，但耗费大量人力、物力和财力，测试周期长，难度也比较大。采用声测技术加快了探测速度，测试受外界条件干扰小，     

一种新型的工程岩体探测震源──超磁致伸缩声波发射器

针对工程岩体质量快速精细检测中极为关键的震源问题，提出并采用新型的超磁致伸缩材料，研制成一种特殊的工程岩体探测大功率声波震源系统，并成功地应用于工程岩体的探测之中。文章系统地介绍了超磁致伸缩材料的特性及其声波发射器的设计制作思路以及应用情况，并给出了实例。这种新型的震源具有小体积、大功率、高频率、短余振等优点，在工程岩体检测中有着其它现有各种震源不可替代的作用，是一种十分理想的探测震源。该震源系统除直接应用于工程岩体的地面检测之外，还有着十分广阔的应用前景。     

声波可探测地球深部岩层

当前尽管对地球上地壳的性状知道的较多,然而要知地表以下100~200km深岩层的性状仍很困难。探测这么深的岩层可能仅靠间接方法。但最近应用在欧洲地学剖面(EGT)中的特殊测量技术能为几乎延伸到600km深度的岩层情形提供独一无二的资料。     

花山岩画开裂岩体声波测试与分析

阐述了声波测试的方法和过程,通过在岩体中声波的传播速度,建立开裂岩体厚度与劣化程度的数学模型。结果表明,开裂岩体厚度小于30 mm时,强度损失较大;开裂岩体厚度大于30 mm时,强度基本保持不变,为今后花山岩画的保护提供科学可靠的理论依据。     

锦屏一级水电站工程岩体对穿声波与单孔声波关联性探讨

声波波速作为可以评价岩石(体)致密与坚硬程度、完整程度、嵌合紧密程度等工程地质特性的综合性单一指标,在工程岩体质量检测和固结灌浆效果评价中获得了广泛的应用。锦屏一级前期勘察阶段开展了22000多米平洞与承压板变形模量试验配套的对穿、单孔声波测试,11 400多米钻孔单孔声波测试;施工阶段坝基、左岸抗力体开展了11 000多米单孔声波测试,263孔2 380 m的对穿、单孔声波测试,58点承压板变形模量试验配套的对穿、单孔声波测试。依据不同的统计方法(孔段长度、孔数)分别对两个阶段的对穿、单孔声波测试成果进行分析,研究结果表明:单孔声波波速V_p总体上高于对穿声波波速V_cp,且V_p/V_cp比值在1.05～1.20范围;单孔声波波速和对穿声波波速之间的定量关系,可以采用公式V_cp=1.1608V_p-1.0232来描述,且由该式获得的岩体变形模量(E_o50)与单孔声波波速的相关公式,可用于不同岩体等级的变形模量预测。该研究成果可为类似水电水利...     

声波探测技术在公路勘察中的应用

文章介绍了超声波探测技术的原理、测试方法以及在公路(隧道、桥址区)勘察中的应用效果,并归纳了不同岩性、不同风化程度、不同破碎程度岩石的波速值范围.     

坝基岩体单孔声波对比测试异常问题分析

声波测井技术在岩土工程领域的运用已经有较长的时间,它在岩体质量验收、灌浆质量检测、爆破控制校验等方面具有独特的优势,因此成为工程技术人员颇为青睐的勘探手段。但是由于测试人员对声波测井技术原理不清楚以及测试流程不规范等原因,导致声波测试过程中出现与常理相悖的测试数据异常问题。这些问题的存在,对获取岩体质量信息造成了一定的干扰,同时也给声波测试资料的可靠性带来质疑。本文结合具体工程中的实测声波资料,针对常规岩体单孔声波对比试验获得的波速曲线中存在的整体性异位或升降等异常现象,通过对比不同试验阶段的声波测试曲线,阐述单孔声波对比测试曲线异常的具体表现及典型特征,分析产生测试异常的主要原因,并提出相应的解决方案或措施。研究结果表明:声波对比测试异常实质上是试验操作不够规范的问题,其中对比声波曲线的整体性异位主要是由采样偏差造成,属于线性系统误差,可以通过增加对比单元长度、提高岩体重合率等措施进行补救处理; 而声波曲线的整体性不均匀升降则与耦合流体的纯度有关,属非线性系统误差,难以进行补救校正,因此规范测试流程是避免出现该类异常的唯一途径。本成果为运用声波测井技术解决相关问题时避免或消除声波对比测试异常提供了参考和借鉴,具有重要的工程指导意义。     

声波技术在工程岩体测试中的初步应用

引言尽管地震法用于工程地质勘测已有相当年代的历史,但一般仅局限于风化层及松散覆盖层的探查。近年来,在工程岩体稳定的研究中,根据弹性波在岩体中的传播特征,进行岩体物理力学性质及状态的测试和评价,有相当的进展,弹性波测试技术的应用也愈加广泛。岩体弹性波测试技术包括在岩体中激发弹性波,以及进行波速及波幅检测的手段。     

数据库技术在井间声波探测工程中的应用

针对目前数据库与工程软件相互分离的现状，探讨了如何在工程实践中创建数据库，实现数据库和工程设计应用软件的有机结合，并对快速高效开发相应的管理应用软件方面提出了一点看法。同时以新桥硫铁矿为例，详细介绍了井间声波层析成像数据库，以及数据库管理系统应用软件的开发逻辑和研制过程。     

岩体声波测试在煤矿巷道工程地质研究中的应用

运用岩体声波探测技术测定了淮北芦岭煤矿巷道围岩松动圈,进行了围岩稳定性分类,为芦岭煤矿今后的巷道支护设计提供了依据,认为岩体声波测试是煤矿井巷工程地质研究定量化的重要手段,值得应用推广.     

声波法在坑道岩体均质性研究中的应用

本文为作者等在徐州综合形变台坑道进行测试研究工作的总结。由于徐州综合形变台坑道岩体的均质性对地震测试仪器的观测结果有较大的影响,为了查明岩体的均质性及了解垂直及水平方向上的声速变化规律,并探讨声速与山体应力间的关系,采用了声波法进行测试与研究。本文介绍了测试方法的选择与测试工作的布置,通过测定岩体的纵波声速、纵波衰减系数以及穿透波的频谱特性研究,较好地圈定了坑道中岩体的     

声波探测技术在水工基础施工地质勘察中的应用

本文以万家寨水利枢纽工程基础声波探测工作为例，重点介绍该项探测技术在主坝基础层间剪切带和厂房基础可利用岩体勘察中的应用和效果。     

声波检测技术在水电站开挖坝基岩体评价中的应用

坝基开挖中,声波测试技术作为简易手段可快速评价岩体质量。以某水电站为例,结合现场勘查,通过声波测试,揭示岩体风化程度,爆破松弛带和岩体质量。结果表明,岩体随深度增加受风化影响渐小,深部岩体几乎不受风化影响,岩体质量较高;利用声波波速对不同深度岩体进行的等级分界,为工程施工和防护措施提供了依据。     

基于声波频谱特征的岩体爆破累积损伤效应分析

为深入揭示岩体爆破累积损伤效应及其与岩体声学特性之间的内在联系,在某地下工程围岩中进行了10次小药量爆破,并开展了岩体损伤现场声波测试。基于快速傅立叶变换(FFT),探讨了声波在爆破损伤岩体中传播时的衰减特性,分析了声波主频、频域内最大振幅等岩体声学参数随爆破次数不断增加的变化特性,同时探讨了围岩松动圈厚度、声波换能器间距、爆心距等因素的影响。研究结果表明,随爆破次数增加,岩体爆生裂隙不断增加和扩展,声波信号中的高频成分不断被吸收,低频成分所占比例增加,主频向低频方向偏移,频谱曲线畸变程度增加;声波主频比和频域最大振幅比均呈非线性降低趋势,频域最大振幅比对岩体爆破损伤的敏感性高于声波主频比;随爆心距增大,岩体声波频谱变化程度逐渐减弱。声波换能器间距越大,声波主频变化越大,频域内最大振幅衰减变化越显著。研究成果对于丰富和完善岩体爆破累积损伤效应声学研究方法具有一定的参考意义。     

应用数字近景摄影测量提取岩体裂隙迹长信息方法研究

针对传统以皮尺为主要工具的岩体裂隙迹长测量方法精度及效率较低、尤其是遇有危险场地不能遥测等缺点,研究应用数字近景摄影测量的方法获取岩体裂隙迹长信息,以普通非量测数码相机为主要工具,以JX-4A数字摄影测量工作站为依托进行信息处理,可以快速获取隧道施工掌子面裂隙迹线图。经实验比较分析,数字近景摄影测量方法获取岩体裂隙信息在精度和效率方面都优于传统方法。     

地下工程软弱岩体围岩结构的地震探测技术

控制地下工程软弱岩体特征的一个重要前提是围岩工程地质条件评价以及围岩的地质结构的定量认识,而目前软岩巷道支护难的主要原因是对巷道工程地质条件和围岩结构认识不清、支护对象不明确。基于以上分析,本文以显德汪矿主运输巷道为试验研究对象,采用地震技术对软弱岩体围岩结构进行了全断面探测,实现了岩体结构的空间定位和精确探测,进而为支护形式和支护参数的选择提供了直观可靠的工程地质依据。