烟花妹妹-induct
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岩土工程监测技术
1超声波声波
声波超声波应用于岩体
探测从20世纪60年代末发展起来。用于确定围岩开挖的损伤
程度及形态。相似的测量仪器为震速测量
。
1.1原理及监测内容
声波超声波工程探测是通过探测声波超声波在岩体内的传播特征(
波速或振幅变化)
来研究岩体性质和完整性的一种物探方法。声波在岩体中传播时,如果在其传播路径存
在裂
缝,声波就会在裂缝处发生绕射,使得传播距离增大,走时增加,波速下降。声波测试具有
轻便简洁、快速经济、测量精度高、易于控制。
声波探测的实质, 是利用超声波通过介质时, 波速
振幅、频率等的变化情况来研究介
质的性态,如密度、应力状态、裂隙发育和介质完整性等。理论研究表
明, 纵波波速与岩
体物理力学参数有如下关系:
图1 声波速度随孔深变化关系
1.2设备尺寸(场地要求)及使用方法(布置简图)
.
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《硐室巷道围岩松弛范围的超声波测试》(张世雄2005)采用武汉岩土所研制RSM-
SY5
仪器进行了测量。
该仪器指标如下:
该系列仪器目前发展到RSM-
SY7,如下图:
图 2
RSM-SY
7和
RSM-
SY
6
声波仪输出的电能由发射探头F
转换成超声波发射出去,经水耦合,在孔壁周围岩体
内产生的纵波沿钻孔轴向传播,接收探头S1
和S2 依次接收岩体内传来的经水耦合的纵波,
然后把接收到的声波转换成电能传输到声波仪,由声波
仪进行放大、滤波、整形处理后输入
电子计算机。
目前在硐室巷道内用超声波检测围岩松动圈
范围的方法较成功的有两种:单孔测试法、
双孔测试法。
单孔测试法就是在待测的硐室巷道断面上确定测试点, 然后在测试点处用凿岩机打孔,
孔的
深度可根据现场的情况而定,然后将圆管状声波探头置入钻孔内,孔内注满水以使探头
与孔壁岩体有良好
的声耦合。逐点测试,直到各个测点测试完毕。
双孔测试法就是在待测的硐室巷道断面上打两个平行的钻孔,然后将两只圆管声波探头
.
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( 一个为发射探头,另一个为接收探头) 分别置于两个钻孔底部
,孔内注满水使探头与孔壁
有良好的声耦合。在测试时使两探头同步沿钻孔轴向移动,以保证两个探头始
终处在同一深
度。
图3 单、双孔测量
采用单孔法进行测试可减少钻孔工作量,
且测试操作过程简单, 易于把握。而双孔测
试法, 两个探头的平行度( 同步)
不容易掌握,造成测试误差大的机率高。
图 4现场声波监测示意图
操作步骤:1.测试前首先用风或水对钻孔进行清洗,
2.将探头放入测孔中,
并接长水管。
3.用气囊堵塞孔口, 在用气筒对气囊充气时用水泵对测孔注水。
4.当测孔内的水充满时, 即可测得该点的纵波波速。
5.将气囊放气, 移出探头20
cm, 充气、注水, 进行下一点的测试, 直到完成。
1.3具体应用实例及效果
瑞士Mont Terri,
法国Bure地下实验室,shao
Tournemire
ASPO HRL ZEDEX二期
Zedex:震速测量
:BGR迷你声探(低频);包括一个源,一个气动锤和两个相距10cm每
.
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