層狀巖體超聲波測試技術的研究

■徐 珂 ■九江學院土木與城市建設學院，江西 九江 332005

層狀巖體是由不同厚度、巖性及成分的多種巖石組合而成的天然巖層，在漫長的地質歷史時期下，巖體內部出現宏觀結構面和微細觀損傷，因此層狀巖體與單一巖石的特性十分不同。

巖體介質超聲波測試技術是以人工激振的方式向混凝土、巖體、巖石等介質發射超聲波，然后在另一端接收介質物理超聲波，通過測定出超聲波穿透巖體后聲波信號中的聲學參數(包括超聲波波速、波形、頻率、頻譜、振幅、衰減系數等)的變化，間接地反映出巖體的結構構造特征、物理力學特性及應力狀態的不同。超聲波測試技術準確、簡單、快速、經濟無損，在簡單巖體結構模型參數、巖土體動彈性參數測試和巖體質量評價等方面得到廣泛應用［1］。

1 試驗設備與試驗方法

1．1 試驗設備

試驗采用RSM-SY5數字式聲波儀，由計算機、聲波儀、縱波發射換能器、縱波接收換能器四個部分組成。考慮電子線路本身的延遲時T0，以聲傳播某一固定距離L所需時間T為前提，所測計算超聲波在不同長度試件中的傳播速度：

式中：v——聲波波速 L——-試件的縱向尺寸

T——超聲波穿過電子線路及試件的總延遲時間

To——電子線路本身的延遲時間

1．2 試驗步驟

(1)制作試件。實驗根據《工程巖土實驗方法標準》(GB/T50266-99)，選用石灰巖、玄武巖、花崗巖三種巖石，切割打磨成直徑50mm，高33mm和直徑50mm，高100mm的圓柱形試件，將三個33mm試樣用502粘結劑粘結形成層狀巖石，制作四組試樣分別為石灰巖試樣、玄武巖試樣、花崗巖試樣和層狀巖試樣，每組三個；……