龚兴耀 尹全勇 胡 惠

(中铁二院工程集团有限责任公司, 四川成都 610031)

岩石的弹性性质和声波在岩石中的传播特性,是岩石声波测试的理论基础。声波测试是利用频率为数千赫的声频弹性波通过岩体,了解声波在岩石中传播的规律与岩石介质性质的关系,研究声波在不同性质和结构的岩体中的传播特性,在工程岩体分类和评估方面具有重要的作用。

岩石内在和外部特征上的差异,如岩石的矿物成分、化学成分、胶结物和胶结状况、颗粒度、孔隙率、天然裂隙、硬度和强度、风化程度、变质程度及结构和构造等因素，都将引起波速的变化,所以声波检测能在很大程度上综合评价岩石的固有属性,故准确地测试岩石的纵波波速对提高铁路勘察设计准确性有着重要的意义。

本文从影响岩石试件声波测试的内在原因和外部因素着手,进行分析总结,为在试验检测中准确测试岩石试件的纵波波速提供参考。

1 岩石试件波速测试的基本原理及方法

岩石超声波检测技术是利用人工激发产生的超声波研究声波在岩体内传播规律的一种技术。采用带波形显示记录功能的超声波检测仪和频率为50 kHz～1 MHz声波换能器,测量超声波在岩石中的传播速度、首波振幅和接收信号频谱变化等声学参数,并根据这些参数及其相对变化,可以判断岩石的风化及物理性能,以及岩体内结构状态、弹性参数及岩体物理力学性质等。

在进行岩石试件纵波测试时,在柱状岩样的两端或直径方向上放置纵波发射换能器及接收换能器,选用凡士林或黄油作为耦合剂,在非受力状态下测定岩样的纵波波速(Vp),不同大小的岩样应使用不同型号的换能器。……