岩块声波测试作业指导书
隧道岩石声波波速测试
附件一、项目来源受某院委托，我院承担安包隧道项目工程地质钻孔声波波速测试工作。
二、任务与目的岩石声波波速测试，用于划分岩体风化壳及其强度评价、深部地层软弱结构面、破碎带埋深及岩溶发育特征的勘查，计算钻孔岩石完整性系数，判别钻孔岩层的完整性。
三、波速测试工作情况我院于2016年11月18日进场开展测试工作共完成了3个钻孔的波速测试工作，共完成310.25m的波速测试，具体工作量统计见表1.3.1所示。
四、声波波速测试原理与方法技术声波检测技术中有三个声学参量，即声速、声波波幅及频率，可对介质的物性做出评价。
各声学参量简述如下：①声速与弹性力学参数的关系：当测取岩体的纵波及横波声速Vp与Vs，并已知岩体密度ρ的情况下，便可以获取岩体的动弹性模量E、剪切模量G和泊松比б，从而做出对岩体的动力学特征做出评价。
②声速岩体完整性指数：可用纵波评价岩体的质量，可用岩石样本的纵波波速Vpr与岩石的纵波平均声速Vpo测算出岩体的完整性指数Kv。
由完整性指数，可对岩体的工程力学性质进行分类。
③声速与岩体的裂隙：当波动的前方有裂隙存在时，在裂隙尖端所产生的新的点振源浆可绕过裂隙继续传播，形成波的“绕射”。
绕射的过程声线“拉”长，声时加长，使视声波降低，故声波不仅可对岩体的风化程度加以划分，对岩体中存在的裂隙有着极为敏感的反应。
④声波与岩体结构的关系：声波在整体块状结构中得传播速度最快，在层状结构、碎裂状结构、散体结构中，由于裂隙发育程度不同，声波在这种非均质介质中传播，将会在不同的波阻抗界面产生波的折射、反射、波形转换等，使波速拉长，从而使声波随结构的复杂而降低。
由测试对象及测试目的的不同，声波测试有多种方法，具体有投透射法、折射法、反射法等。
其中折射法—单孔一发双收声测井法主要用于岩体风化壳划分及强度评价、深部地层软弱结构面、破碎带埋深及发育特征的勘查。
根据本项目特点，采取单孔一发双收声测井进行检测。
工作方法如右图所示：五、声波波速测试岩土划分依据计算岩体的完整性系数Kv：Kv=（Vpr①∕Vpo②）2①Vpr－在钻孔岩体各个岩性分段中测得的纵波波速平均值；②Vpo－选用本场地各钻孔各岩性分段的新鲜岩样纵波波速。
岩石力学实验指导书
岩石力学实验指导书(总42页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除岩石力学实验指导书修订版王宝学杨同张磊编北京科技大学土木与环境工程学院2008 年 3 月试验是岩石力学课程教学的重要环节，目的在于辅助课堂教学，直观培养学生的知识结构和动手能力。
本指导书是根据我校“2005年教学大纲”，并结合我校的实验条件而编写，主要内容有：1、岩石天然含水率、吸水率及饱和吸水率试验；2、岩石比重试验；3、岩石密度试验；4、岩石耐崩解试验5、岩石膨胀试验；6、岩石冻融试验；7、岩石单轴抗压强度试验，8、岩石压缩变形试验，9、岩石抗拉强度试验(巴西法)，10、岩石抗剪强度试验(变角剪法)，11、岩石三轴压缩及变形试验，12、岩石弱面抗剪强度试验，13、岩石点载荷指数测定试验，14、岩石纵波速度测定试验，15、岩石力学伺服控制刚性试验；16、岩石声发射试验。
本指导书的内容主要参照《水利水电工程岩石试验规程》（SL264-2001）；《水利电力工程岩石试验规程》DLJ204-81，SLJ2-81；同时参考了国际岩石力学会《岩石力学试验建议方法》，中华人民共和国国家标准《岩石试验方法标准》以及《露天采矿手册》等，由于我们水平有限，文中如有不当之处，欢迎读者批评指正。
编者：王宝学、杨同、张磊2007年12月1岩石物理性质试验 .................................. 错误!未指定书签。
一、岩石天然含水率、吸水率及饱和吸水率试验 ........ 错误!未指定书签。
二、岩石比重(颗粒密度)试验 ........................ 错误!未指定书签。
三、岩石密度试验 .................................. 错误!未指定书签。
四、岩石耐崩解试验 ................................ 错误!未指定书签。
岩土工程原位测试施工作业指导书
作业指导书(岩土原位测试)编写审核：批准：版号：第1版文件编号：生效日期目录1适用范围 (5)2岩体变（弹）性模量测试 (5)2.1试验依据、技术标准 (5)2.2试验目的 (5)2.3试验原理 (5)2.4试验仪器设备 (5)2.5试验准备 (6)2.6现场试验 (7)2.7资料整理与成果分析 (7)2.8报告内容 (8)3岩体抗剪强度测试 (9)3.1试验依据、技术标准 (9)3.2试验目的 (9)3.3试验原理 (9)3.4试验仪器设备 (9)3.5试验准备 (9)3.6现场试验 (10)3.7资料整理与成果分析 (12)3.8报告内容 (13)4岩体地应力测试 (13)4.1引言 (13)4.2测试依据、技术标准 (13)4.3测试目的 (14)4.4测试原理 (14)4.5测试仪器设备 (14)4.6测试准备 (14)4.8地应力值计算与成果分析 (16)4.9报告内容 (20)5洞室收敛变形测试 (21)5.1适用范围 (21)5.2检验所遵循的依据、技术标准 (21)5.3检测目的 (21)5.3检测原理 (21)5.4仪器设备 (21)5.5检测准备 (22)5.6现场检测 (22)5.7资料整理与成果分析 (23)5.8报告内容 (23)6地基土十字板剪切强度测试 (24)6.1适用范围 (24)6.2检验所遵循的依据、技术标准 (24)6.3检测原理 (24)6.4仪器设备 (24)6.5仪器操作步骤 (24)6.6资料整理与成果分析 (25)6.7报告内容 (26)7土体深层竖向变形测试 (26)7.1适用范围 (26)7.2检验所遵循的依据、技术 (26)7.3检测目的 (26)7.4检测原理 (27)7.5仪器设备 (27)7.6检测准备 (27)7.7现场检测 (27)7.8资料整理与成果分析 (28)8岩体深层变形测试 (28)8.1钻孔轴向岩体位移观测 (28)8.2钻孔横向岩体位移观测 (31)9土体深层水平位移测试 (34)9.1适用范围 (34)9.2检验所遵循的依据、技术标准 (34)9.3仪器设备 (34)9.4检测准备 (34)9.5现场检测 (35)9.6资料整理与成果分析 (35)9.7报告内容 (35)10地基土孔隙水压力 (35)10.1适用范围 (35)10.2检验所遵循的依据、技术标准 (35)10.3仪器设备 (36)10.4检测准备 (36)10.5现场检测 (38)10.6资料整理与成果分析 (38)10.7报告内容 (39)11地基土剪切波测试 (39)11.1适用范围 (39)11.2检测依据 (39)11.3仪器功能 (39)11.3仪器的主要部件 (39)11.4检测原理 (39)11.5测试步骤 (40)11.6资料整理与成果分析 (41)11.7仪器的保养 (42)1 适用范围本指导书适用于以下项目的测试：（1）岩体变（弹）性模量测试（2）岩体抗剪强度测试（3）岩体地应力测试（4）洞室收敛变形测试（5）地基土十字板剪切强度测试（6）土体深层竖向变形测试（7）岩体深层变形测试（8）土体深层水平位移测试（9）地基土孔隙水压力（10）地基土剪切波测试2 岩体变（弹）性模量测试2.1试验依据、技术标准（1）中华人民共和国行业标准《水利水电工程岩石试验规程》（SL264-2001）；（2）检测任务单要求。
岩石作业指导书详解
参照规程编号JTG E41-2005 文件编号HNHW-ZD-002-13T 0221 一 2005 岩石单轴抗压强度试验1目的和合用范围单轴抗压强度试验是测定规则形状岩石试件单轴抗压强度的方法，主要用于岩石的分级和岩性描绘。
本法采纳饱和状态下的岩石立方体 ( 或圆住体 ) 试件一的抗压强度来评定岩石强度 ( 包含碎石或卵石的原始岩石强度 ) 。
在某些状况下，试件含水状态还可依据需要选择天然状态、烘干状态或冻融循环后状态。
试件的含水状态要在试验报告中注明。
2仪器设施（1）压力试验机或全能试验机。
（2）钻石机、切石机、磨石机等岩石试件加工设施。
（3）烘箱、于燥器、游标卡尺、角尺及水池等。
3试件制备3.1 建筑地基的岩石试验，采纳圆柱体作为标准试件，直径为50mm± 2mm、高径比为2:1.每组试件共6个.3.2 桥梁工程用的石料试验，采纳立方体试件，边长为70mm± 2mm。
每组试件共 6 个3.3 路面工程用的石料试验，采纳圆柱体或立方体试件，其直径或边长和高均为50mm ± 2mm。
每组试件共 6 个有明显层理的岩石，分别沿平行和垂直层理方向各取试件 6 个。
试件上、下端面应平行和磨平，试件端面的平面度公差应小于0.05 mm，端面关于试件轴线垂直度误差不该超过 0.25 0。
关于非标准圆柱体试件，试验后抗压强度试验值按本章条则说明中公式(TO221 一 3) 进行换算。
4试验步骤4.1 用游标卡尺量取试件尺寸( 精准至 0.1mm)，对峙方体试件在顶面和底面上各量取其边长，以各个面上相互平行的两个边长的算术均匀值计算其承压面积 ; 关于圆柱体试件在顶面和底面分别丈量两个相互正交的直径，并以其各自的算术均匀值分别计算底面和顶面的面积，取其顶面和底面面积的算术均匀值作为计算抗压强度所用的截面积。
4.2 试件的含水状态可依据需要选择烘干状态、天然状态、饱和状态、冻融循环后状参照规程编号JTG E41-2005应切合本规程 T 0241 中有关条款的规定。
声波测试作业指导书【经典word版】
xx工程质量检测有限公司声波测试作业指导书一、概述声波测试是弹性波测试方法中的一种，其理论基础建立在固体介质中弹性波的传播理论上，该方法是以人工激振的方法向介质（岩石、岩体）发射声波，在一定的空间距离上接收介质物理特性调制的声波，通过观测和分析声波在不同介质中的传播速度、振幅、频率等声学参数，解决一系列岩土工程中的有关问题。
超声波测试是一种方法灵活、快捷、低投入、技术含量高的无损检测技术，在建筑工程质量控制和地质勘察中得到广泛应用（测试原理如方框图）。
RS-ST01C集电子技术、计算机技术、声发射技术于一体，是低耗、高效、稳定、便携的新一代智能化测试仪。
运用RS-ST01C，可以方便地进行如下诸多工程实践和科学试验：①混凝土构件的强度检测；②结构混凝土内部缺陷的检测；③岩体风化壳的分层及结构评价，测定洞室围岩松动圈的范围；④岩体、土体结构特征评价及强度分类；⑤岩体、土体的弹性力学参数、静力学参数测定；⑥地下洞室、边坡因施工而引起的松动范围的测定；⑦岩体岩面爆破、灌浆等施工质量的检查。
这里主要叙述常要的测定洞室围岩松动圈的范围、地下洞室、边坡因施工而引起的松动范围的测定、岩体岩面爆破、灌浆等施工质量的检查。
声波在岩体中的传播速度取决于岩体的密度、弹性模量、风化程度以及结构面发育程度等地质状况，通过检测声波在岩体中的速度得到岩体质量和强度的相关信息；通过多次检测，对比分析其波速Vp（m/s）～孔深（m）关系曲线和波幅的影响情况等等，声波检测由超声脉冲反射向介质内反射高频弹性脉冲波，并用高精度的接受系统记录该脉冲波在岩体内传播过程中的波动特性；当岩体内存在不连续或破损界面时，形成波阻抗界面，波到达该界面时，产生波的透射和反射，使接收到的透射波能量明显降低；当岩体内存在松散、裂隙、结构面和孔洞等严重缺陷时，将产生波的散射和绕射；根据波的初至到达时间和波的能量衰减性、频率变化及波形畸形变程度等特征，可以获得测区范围内介质的纵波速度Vp（m/s）参数。
第七章_岩体声波测试概述
二、换能器的工作原理
岩体声波测试所用的换能器种类很多，主要采用压电式换能器。 压电式加速度计是利用正压电效应制成的机—电转换器。当它承 受机械振动时，其输出端能产生与所承受的加速度成比例的电压或电 荷量。与其他振动传感器相比，它具有许多优点，如灵敏度高，频率 范围宽，线性动态范围大，以及重量轻，体积小等。 压电式换能器的结构图及力学模型示于图7.1-1。
1 波形识别 岩块声波速度测试一般采用脉冲超声波法， 能否正确测读声波到达时间，将直接影响到测量 精度，测试工作中应予特别重视。纵波最先到达， 较易识别，但纵波往往能量较小，如信号放大倍 数选择不当，容易引起掉波现象，造成纵波波速 测读不准。而横波是后续波，受到纵波余振及其 他因素的干扰，往往难以准确识别初至波到达时 间，给时间测读带来困难和误差。采用切变振动 和扭转振动模式的专用横波换能器，是测读横波 的一种有效方法。
（a）压电式换能器结构图
（b）力学模型
图7.1-1 压电式换能器及其力学模型
三、波速同介质力学特性参数的关系 岩体不是理想的均质、各向同性介质。但从工 程角度考虑，只要当传播的声波波长与岩体空间尺寸 满足一定条件时，就可以按声波的传播理论得到声波 在岩体中传播速度同岩体力学参数的关系,如式(7.01)～式(7.0-3).
试验指导
实验一岩石的块体密度测定一、实验原理：根据岩石的含水状态可将岩石的块体密度分为：天然块体密度指岩石体在天然含水状态下的单位体积内的质量；干块体密度指岩石块体在105~100℃温度下烘干时单位体积内的质量；饱和块体密度指岩石块体在饱水状态下单位体积内的质量。
岩石的块体密度（ρ）：ρ=m/v是指岩石单位体积内的质量（g/cm3）。
测定岩石的块体密度常用量积法、水中称量法与蜡封法。
量积法适用于能制备成规则试件的岩石；除遇水崩解、溶解和干缩湿胀性岩石外，均可采用水中称量法；不能用量积法或水中称量法进行测定的岩石可以采用蜡封法，如软弱岩石、风化岩石及遇水易崩解、溶解的岩石等。
一、水中称量法基本原理1.水中称量法的基本原理是把岩石放入水，用天平称取试件的质量，然后根据水的密度，计算试样的体积。
2.将试件置于烘箱内，在105~110℃温度下烘24小时，取出放入干燥器内冷却至室温后称量。
3.将试件浸入水中至饱和状态，称试件在水中的质量。
二、仪器设备1、试件制备设备：钻石机、切石机、磨石机、砂轮机等；2、烘箱、干燥器；3、天平：秤量100-500g，感量0.01g；4、卡尺：精度精确至0.01mm；5、其它：放大镜，小刀等。
三、操作步骤1、试件设备试件形状，常用用圆柱体、立方体或方柱体，试件加工满足下列要求：（1）试件尺寸应大于岩石最大颗粒的10倍，（2）沿试件高度，直径或边长的误差不超过0.03cm；（3）试件两端面不平整度误差不超过0.005cm；（4）试件两端面应垂直试件轴线，最大偏差不超过0.25°。
（5）立方体或方柱体试件，相邻两面应互相垂直，最大偏差不超过0.25°。
每组试件制备不少于3块，不允许缺棱掉角。
2、试件描述描述内容包括：（1）岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质等；（2）节理裂隙的发育程度及其分布；（3）试件的形态。
3、量测试件尺寸（1）量测试件两端和中间三个断面上相互垂直的两个直径或边长，按平均值计算截面积。
与声波检测有关的规程和规范
这里所说的声波检测包含超声波及声波检测。 这是因为在我国检测声学领域中， 把混凝 土及岩土声学检测技术统称为“声波检测” ，尽管所使用的频率由几百兹到几百千赫兹。笔 者在康科瑞讯报 2003 年第 1 期中以“声波检测用途多多”一文收集整理了声波检测的应用 现状，现在再将与声波检测有关的规程、规范的名称、编号、颁发时间等，整理如下表（统 计时间：2003.6） ，供参考。 序 号 1 2 规程名称 岩石物理力学 性质试验规程 超声回弹综合 检测混凝土强 度技术规程 超声法检测混 凝土缺陷技术 规程 工程岩体分级 标准 无 CECS 02： 88 CECS 21： 90 GB 50218 —94 编号 颁发年月 1986.12. 1988.11. 组织与颁发 部门 原地质矿产 部 中国工程建 设标准化委 员会 中国工程建 设标准化委 员会 原国家技术 监督局 建设部 与声波检测技术有关的内 容
CECS 21： 2000 SJG 09－ 99 DBJ 15－ 27－2000 DB 29－38 －2002 JGJ 106-2003 （已报批 评审）
2001.1.
中国工程建 设标准化委 员会 深圳市建设 局 广东省建设 厅 天津市建设 管理委员会 建设部 交通部
CECS 21:90 的修改版1261995.12.7
浅层地震勘探 技术规范 地基动力特性 测试规程 基桩低应变动 力检测技术规 程 工程岩体试验 方法标准
DZ/T0170 －1997 GB/T 90269-97 DBJ 10－4 －98 GB/T 50266-99
1997.11
单孔一发双收声波测井、跨孔 声波测井法对地层结构进行划 分
岩石纵、横声速测试及一发双 收声波测井 混凝土结构物的混凝土强度检 测
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岩块声波测试作业指导书
1 依据
(1) 《水利水电工程岩石试验规程》SL264-2001；
(2) 《工程岩体试验方法标准》GB/T50266-2013；
(3) 《水利水电工程岩石试验规程（补充部分）》DL/T 5368-2007。
2 目的及范围
2.1目的
编制本作业指导书是为了规范、准确的完成对岩块的声波测试。
2.2范围
本作业指导书适用于能加工成规则试件的各类岩石。
3 仪器设备和检定
3.1仪器设备
(1) 岩石声波参数测试仪；
(2) 纵、横波换能器；
(3) 游标卡尺；
(4) 标准试棒；
(5) 测试架。
3.2 仪器设备的检定和校准
岩石声波参数测试仪和有机玻璃标准试验棒应按
SL120-95《岩石专用测试仪器校验方法》进行校验。