摘要：隨著經濟的迅速發展以及科學技術水平的不斷進步，我國的建筑工業取得了巨大的發展，在一定程度上為我國經濟的發展以及人民生活水平的提高做出貢獻。而在建筑工業之中，巖土工程擁有著一定的地位。我們研究的課題是：巖土工程勘察中聲波測試與分析。主要的研究對象是某地地鐵的巖土工程，在相應的巖土工程之中，實現對于聲波測井以及巖芯波速測量的應用，然后將聲波測井所獲得的結果與相關的巖芯物性參數進行一定程度上的對照比較，實現對其的綜合分析。這樣一來，就可以為相關巖體的風化程度以及其強度發生變化的情況在一定程度上提供了有效性的數據。進行對于原位聲波波速的測量，可以在一定程度上對巖體波速隨深度的分布特征有所了解。

　　關鍵詞：工程勘察;聲波;波速;巖體風化程度;裂隙

　　Abstract: With the rapid economic development and the continuous advancement of scientific and technological level, China's construction industry has made tremendous development, and contributes to a certain extent, China’s economic development and improves people's living standards. Among the construction industry, geotechnical engineering has a certain status. The subject of our study is: the acoustic test in geotechnical engineering investigation and analysis.

　　Key words: engineering investigations; sound waves; wave velocity; degree of weathering of rock mass; fissure

　　中圖分類號 : TU459+.3文獻標識碼： A 文章編號：

　　1.引言

　　所謂的聲波測試就是指運用相關的聲學運動原理從聲波在巖體中的傳播所表現的相關特征來獲得有效信息，特征的重點主要在巖體運動學以及動力學兩方面的特征。對于巖體運動學來說，它存在著諸多的因素，但其中最主要的是巖體波速，它的主要作用表現在三個方面：對于巖體質量的衡量、對于巖體風化帶的劃分以及對于相關巖體的動彈性參數的主要指標和基本參量有一定程度的了解。目前狀況下，波速測量已被認為是一種進行巖體質量評價的有效方法，在此基礎之上還進行了對于巖體的波速分級方法的提出。

　　2. 測量原理與分析方法

　　2.1 聲波測井原理

　　在相應的測試過程之中，所使用的測量儀器是D84多波參數分析儀，運用便攜式計算機實現對其的控制以及數字化采集。所使用的激發電壓為1kV，每0.2us進行一次采樣，探頭主要采用的是30kHz的一發雙收探頭。

　　整個工程存在著多個部分，其中，井中的探測部分主要是由一個聲波發射器以及兩個接收器組成，聲波發射器連接于地面上的脈沖信號源，而聲波接收器則與相關的記錄裝置進行連接。其過程原理主要如下：首先由聲波發射器發射出相應的聲波脈沖，這一聲波脈沖再經過泥漿被傳送到井壁之上。當聲波以臨界角方向向井壁射出之時，就在一定程度上產生了折射波，且其主要沿著井壁進行滑行，然后再通過井壁經泥漿傳到接收器之上。而因為V巖>V泥，之一折射波僅僅是初射波。假設聲波到達兩個接收器的時間分別為t1和t2，那么：

　　而因為相關的井徑近似不發生變化，所以就可以得到：CD=EF,

　　L=BE-BC,

　　描述：在上一式子中，L主要指的是兩個聲波接收器之間的距離，它是一個常數;而t主要是相應的折射波到達兩個接收器所需要的時間之差。通過這個，我們就可以得到巖層波速為：

　　2.2 巖芯物性的測量

　　在這一工程的勘察過程中，需要對每個井取得一定兩個的巖芯，它主要包含著三項物理測量：

　　①運用D84多波參數分析儀進行對于巖芯波速的測量，但測量時必須保證常溫常壓的條件，進行測量采用頻率為240kHz的探頭，每0.1us進行一次采樣。所采用的測量方法為透射法。

　　②在水飽和狀態的條件之下進行對于巖石密度的測量。

　　③同時，還需要對單軸抗壓的強度進行測量。

　　3.聲波測井的結果

　　我們將其分為三個段位進行測量，測量的結果主要如下：

　　3.1 第一段位聲波測井的結果

　　XGZ6測井的孔深達到27米左右，存在著多個巖層結構：0到1米處主要為雜填土，1到8.2米處主要為粉質粘土，深度在8.2到24米的范圍之間主要是強風化砂礫巖，在24到27米的范圍內主要是中風化砂礫巖。在11到15米處的波速相對較低，僅僅只有1500m/s左右。此處巖石的風化程度較高，且結構相對來說較為松散。巖芯在鉆進時發生碎散，呈現出砂礫狀，采樣率一般在l6%到40%之間。而在15到24m處的波速達到了3000~3500m/s，與11到15米處一樣，其巖石風化程度仍然很高，但其采樣率明顯高于上部，達到了33%～75%。24m以下的端午波速大致在3500~3900m/s之間，巖石的風化程度中等，采樣率大致在40%到80%之間。由此可見，巖芯的波速與采樣率有著較為密切的關系。一般情況下，如果巖體發生較大程度上的風化，且取芯所遇到的困難較大，那么，聲波測井可以提供與巖體

　　質量直接相關的信息。

　　3.2 第二段位聲波測井結果

　　XND16井中中風化砂巖的波速大致在3500到4000m/s之間，而對于強風化砂巖來說，其波速達到了1600m/s左右。這樣一來，中風化砂巖與強風化砂巖之間呈現出一個較為明顯的速度界面。

　　3.3 第三段位聲波測井結果

　　這一段位的測井所表現出的巖性不存在十分明顯的變化，而且其波速相對來說較低，僅僅只有2000到3000m/s。由此我們可以推斷出：相關巖體的風化程度并不高，而且前后變化的也不明顯。野外鉆孔記錄實現了對其的證明，巖性基本上是微風化泥質粉砂巖、粉砂質泥巖。

　　4.分析與結論

　　通過測試，我們獲知了一些結果與數據，并對其進行了一定程度上的分析，如下：

　　①聲波測井主要是通過對巖體原位波速進行一定程度的測量，由此獲得了在相應的鉆孔中巖體波速的分布曲線，進而對巖體性質進行分層，從而實現對于巖體的風化程度的分析與研究。它在工程地質勘察中發揮著重要的作用，能夠很好的進行巖體原位測試，且具有一定的快速性、經濟性以及有效性。

　　②因為巖體的波速與其強度有著較大程度上的關聯，進行對于測井波速變化曲線的運用可以為巖體強度的變化情況提供一些較為詳細信息。特別是在巖體完整性較差、取芯困難時，聲波測井可以實現價值高的信息以及參數的有效提供。

　　③如過能夠對相應的巖芯的波速、密度以及單軸抗壓強度等物性參數進行一定程度上的測量，那么就可以利用多參數進行綜合的分析，以此來獲得更多、更確切的工程地質中需要的物理參數。

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