岩体参数测定仪操作要点

岩体参数测定仪耦合剂的选择

岩体参数测试仪的换能器包括一对平面夹心式换能器和一对横波换能器，在用平面夹心式换能器是藕合剂采用黄油、凡士林等，横波换能器采用铝箔、银箔等，孔中测试采用水等，在测试时应先进行横波测试，在进行纵波测试。

岩体参数测定仪测区布置

1.测区布局：除特殊区域的特定测试外，一般场地选择应具有不同的代表性，为求以最少的工作量说明较多的典型问题。

2.测线及钻孔布置应具有明确的针对性。如为了解建筑物基础岩体的沉陷，应布置铅垂向测线；为了解坝基下游岩体的抗力，则应布置水平向测线。

3.测点宜布置在岩体均匀、表面光洁、无局部节理裂隙的地方，两测点间介质应是均匀或比较均匀的，在异常区内应布置足够的测点。

4.超声波在岩体中传播时的衰减较大，为了使超声波在岩体中有足够的传播距离，应适当选择换能器的频率。在检测时常采用500KHz以下的低频超声波，且选用的频率随测量距离的增加而减小。越破碎的岩体对超声波的衰减作用越明显，因此，较破碎的岩体选用较低频率超声波换能器。频率的选择还要考虑被测结构的横截面大小。横截面尺寸越大，其边界对超声波传播的影响越小。一般横截面的最小尺寸应至少比超声波的波长大2倍。2100433B

1.主机一台

2.平面夹心式换能器一对

3.横波换能器一对

4.U盘一个（含配套分析软件及说明书）

5.充电器一个

6.仪器箱一个

1.主机：专用微机系统

2.声时测读范围：0～640Kμs

3.声时测读精度：±0.05μs

4.幅度测读范围： 0～177dB

5.增益精度： 3%

6.放大器带宽：5Hz～500kHz

7.发射电压：250、500、1000V多档可调

8.采样周期：0.05、0.1、0.2、0.4、0.8、1.6、3.2、6.4μs可调

9.操作方式：按键 光电旋钮

10.触发方式：信号触发、外触发

11.平面夹心式换能器：标配200kHz、选配 50kHz、 100kHz

12.横波换能器：标配85kHz、选配 130kHz

13.增压式换能器（可选）：45kHz、75米

14.单孔一发双收换能器（可选）： 100米

15. 接收灵敏度： ≤10 μv

16.信号采集方式： 连续信号、瞬态信号

17.通道数： 双通道

18.通道隔离度：不小于42dB

19.最大穿透距离：10m

20.显示器：640×480

21.通用接口：并口、USB口

22.供电方式：1、内置锂电池可连续供电6个小时

2、AC:220V±10%； DC:12V（交直流二用）

3、外置式大容量电池，可连续工作8-10小时

23.工作温度： -10℃～ 50℃

24.工作湿度： ≤90%RH

1.《工程岩体试验方法标准》BG/T 50266-2013

2.《工程岩体分级标准》GB 50218—94

3.《岩石物理力学性质试验规程》DY-94-(1986)

4.《水利水电工程岩石试验规程》SL264-2001

5.《水利水电工程岩石试验规程》DL/T5368-2007

岩体参数测试是以声波在岩体中的传播特性与岩体的物理力学参数相关性为基础，通过测定声波在岩体中的传播特性参数，为评价工程岩体力学性质提供依据。

岩体参数测定仪声波分类及关联参数

1.弹性波的分类：

根据弹性波的传播方向与粒子的振动方向的关系，可以将其分类如下：

（1）P波（纵波）

（2）S波（横波）

（3）R波（表面波/瑞利波）

2.岩体中常用声波物理参数：

（1）V——波速

（2）A——声幅

（3）f——主频

（4）波形

岩体参数测定仪岩体的声波理论基础

1.岩体与声速岩性与声波波速有关：

新生代沉积岩体波速最低，约1.5-3.0km/s,古 生代及中生信沉积岩次之，最高为变质岩约5.5-6.0. km/s。

2.岩体结构面的影响：

岩体的裂隙发育程度和风化程度对声波的信号影响也很明显。如中、古生代的砂岩、粘板岩等新鲜坚硬而没有裂隙时，波速在5.0-6.0km/s左右，如果裂隙发充，可降低到2.0-3.0km/s，若岩石风化强烈，则下降幅度更大。超声波在传播过程中遇到结构面时声幅的也显著降低。

3.岩体空洞的影响：

超声破在传播过程中遇到空洞时将发射波的绕射，出现波速降低现象，同时，随空洞中充填物质的不同出现不同的声幅衰减。

4.密度与波速的关系：

通过对密度与波速之间的关系的研究表明，所有岩体从整体分布看，Vp和 ρ均分散在两条曲线范围之间。纵波速度有随着密度增加而增加的趋势，当ρ≥2.5时，按对数函数增加；当ρ≤2.5时，则按指数函数增加。

5.孔隙率与声波波速的关系：

波速随着有效孔隙率的增加，波速急剧下降。有研究表明，当砂岩孔隙率约3%时，波速是6.6km/s，当孔隙率增加到8%时，波速下降到5.0km/s

6.含水量与波速的关系：

含水量对波速的影响是很大的，总的趋势是波速Vp≥3.0km/s的岩体，波速随含水量（孔隙为水所充满）增加而增加；而波速Vp约为6.0km/s的岩体，含水量对波速的影响力不明显；而为Vp≤3.0km/s以下的岩体，波速随含水量增加反而减小。这种现象对Vp≤2.0km/s的岩体特别明显。

7.岩体完整性指数：

新鲜完整的岩体波速较高，风化岩体波速较低，风化越严重波速就越低。可以利用波速来估计岩体的风化程度，可参照一下公式：

Kv =（Vpm/Vpt）2

Kv —岩体完整性指数； Vpm —岩体弹性纵波速度km/s； Vpt—岩石弹性纵波速度km/s

岩体参数测定仪在岩石工程中应用广泛，主要有工程岩体质量分级、围岩松动圈的测定、大坝基础灌浆效果检测、岩体动弹模量、建基面基岩质量评价和验收、爆破开挖影响范围检测、测定风化系数、完整性系数和各向异性系数、断层和岩溶等地质缺陷探查等等。

岩体弱面强度参数是指岩体弱面的粘结力和内摩擦角。岩体弱面强度参数是露天边坡及地下工程稳定性分析中最基本的依据，也是岩体加固设计的基本参数。各类岩体弱面的强度参数，随弱面性质不同而有很大差异，必须通过现场工程地质调查及大量现场和室内试验来确定 。

岩体弱面强度参数是指岩体弱面的粘结力和内摩擦角。岩体弱面强度参数是露天边坡及地下工程稳定性分析中最基本的依据，也是岩体加固设计的基本参数。各类岩体弱面的强度参数，随弱面性质不同而有很大差异，必须通过现场工程地质调查及大量现场和室内试验来确定 。