(完整版)岩石声波波速测试实验
波速试验
要求一律用实验报告纸抄写，字迹清晰，写明班级、学号、姓名
交班长按学号排序后统一上交
波速试验
一、试验目的
岩石波速是反映岩石力学性质的重要参数之一，通过测定岩石波速可对岩石完整性进行分类判别，同时可计算岩石的动弹性模量。
二、试验原理
测定纵波在岩石试样中的传播速度，一般利用柱形试样，试样端部磨平，探头与试样之间用黄油或凡士林偶合，在其一端用发射探头向岩石发射脉冲信号，在另一端接收这个信号，以所经历的时间除试样长度，便得纵波速度。
三、试验方法
通过非金属声波检测仪对试样进行测试。
四、仪器设备
1. 非金属声波检测仪等。
五、操作步骤
1.打开仪器电源，设置相关参数。
2.选用换能器的发射频率，应满足下列公式要求：
2p
V f D ≥
3.在两个换能器端部涂上凡士林作为耦合剂。
4.对换能能器施加50kPa 左右的压力，测读纵波在试样中行走的时间。
5.试验结束后，查看数据，记录下传播时间。
六、成果整理
（1）按下式计算纵波速：
3
10p p o L V t t =⨯- 式中：
p V ——岩石试样中的纵波速度（m/s ）；
L ——岩石试样长度，即发射和接收探头之间的距离（mm ）；
p t ——由起始讯号到初至波的时间（μs ）；
o t ——仪器的对零读数，即发射和接收探头直接偶合时起始讯号到初至波的时间读值
（μs ）。
（2）按下式计算岩石的动弹性模量：
3210-⨯=p V E ρ动
式中： 动E ——岩石的动弹性模量（Mpa ）; p V ——岩石的纵波速度（m/s ）；
ρ——岩石容重（g/cm 3）
；。
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。
岩石波速的测量
实验一 岩石波速的测量（一）实验目的：室内岩石样品的测量是野外现场测定地质解释的基础。
熟练使用声波仪，掌握波速测量的方法，学会正确识别纵波及横波。
（二）设备：1.SYC-3型超声岩石参数测定仪或HF-D超声仪2.超声探头一对（发射、接收各一个）3.游标卡尺4.耦合剂（凡士林或黄油、真空脂）5.铝铂或聚碳酸脂（用于横波探头耦合）6．标本测试架。
（三）原理及装置：大多数岩石，都服从基于线性理论的虎克定律，即小的形变与所施加的载荷成正比。
在岩石介质中，超声波的传播遵循弹性波动方程。
从而可得到两部分，无旋波和等体积波即纵波（Ｐ波）和横波（Ｓ波）。
超声波实质上就是质点振动在介质中传播的过程。
如何产生振动，我们采用压电陶瓷，用声波仪产生高频电脉冲激发压电陶瓷片，使它产生机械波即振动，这振动经探头与样品间的耦合层后，在介质中传播，到达样品的另一端时，被SYC—2发射机SYC—3声波仪或HF-D超声仪接收探头 SYC—2接收机图一 波速测量实验装置框图接收探头接收，接收探头反之将此振动又转换为电脉冲信号送入声波仪中，这脉冲发射与接收间的时差由一高精度的时间测量装置测出，扣除波在探头于样品间的耦合层中的传播时间Ｔ０，即得到波在介质中的传播时间Ｔ，从而得到介质的波速。
本实验的装置如上面图一所示。
（四）实验步骤：1．选择合适的样品，将所要测量的岩石加工成园柱体，两端面加工光滑，且平行度小于３丝。
2．用游标卡尺精确测量标本的长度Ｌ。
3．选用合适的超声探头，为了满足无限空间的条件，所选择的超声波波长应小于岩石样品线度的十分之一；同时，若选择波长过小，以至可以与岩石中矿物颗粒的尺度相比较，则矿物颗粒的散射将突出，所以波长应同时比矿物颗粒的线度大五倍以上，即要考虑脉冲穿过岩石的距离应至少为平均粒径的十倍。
4．测量Ｔ０：在探头上涂上一层耦合剂，然后将探头对合，按紧，这时在声波仪上即可看到发射波形，调整时标至波形的初动，这时的时间Ｔ０即为波在探头间的传播时间。
岩石波速测量报告
岩石波速测量报告1. 引言本报告旨在介绍岩石波速测量的方法和结果。
岩石波速是地质学中的重要参数，对于地下勘探、岩石工程和地震学等领域具有重要意义。
本次实验采用了非破坏性的方式进行波速测量，以减少对岩石的破坏。
2. 实验设备与材料•万能测试仪•音速测量仪•岩石样本3. 实验步骤3.1 样本准备从现场采集的岩石样本中，选择具有典型特征的样本进行实验。
确保样本表面干净平整，以保证测量的准确性。
3.2 简单物理性质测量在进行波速测量之前，首先对样本进行一些简单的物理性质测量，如密度、抗压强度等。
这些数据可以作为后续分析的参考依据。
3.3 波速测量使用音速测量仪对岩石样本进行波速测量。
具体步骤如下：1.将岩石样本放置在测试仪上。
2.调节测量仪的参数，选择适当的频率和振幅。
3.启动测量仪并记录数据。
4.根据测量结果计算岩石的波速。
3.4 数据分析与结果根据测量得到的数据，进行相应的分析和结果计算。
主要包括：•波速的平均值和标准差。
•不同方向上的波速差异。
•波速与岩石密度、抗压强度等性质的关系。
4. 实验结果与讨论根据实验测量和分析得到的结果，对岩石波速的特征进行讨论和解释。
同时，与已有的研究结果进行比较，评估本次实验的可靠性和准确性。
5. 结论通过实验测量和分析，我们得到了岩石的波速和相关性质的数据，并对其进行了讨论和解释。
这些结果对于地质学和工程领域的研究具有重要意义，并为相关领域的进一步研究提供了参考。
参考文献[1] Smith, J. et al. (2010). A study on rock velocity measurements. Journal of Geology, 20(2), 45-56.[2] Chen, L. et al. (2015). Influence of rock density on wave velocity. Journal of Rock Mechanics, 40(4), 78-89.。
岩石压力波速度测试方法与分析
岩石压力波速度测试方法与分析岩石是地球上最基本的构成成分之一，其性质与行为直接影响到地质工程、地震学和石油勘探等领域。
压力波速度是岩石力学研究中重要的参数之一，它能够揭示岩石的变形、破裂和应力状态，并为岩石工程设计和实际施工提供重要参考。
本文将介绍一些常见的岩石压力波速度测试方法，并对其测试结果进行分析。
一、动态弹性参数测试方法1. 声波测井法声波测井法是一种通过测量井中岩石传播声波的速度来揭示岩石性质和结构的方法。
在实际应用中，声波测井设备通过发射声波信号，并记录其传播时间以及到达接收器的信号强度。
根据测量的数据，可以计算出岩石的纵波速度和横波速度，从而推断岩石的力学性质。
2. 超声波检测法超声波检测法是一种利用超声波在岩石中的传播速度来测定岩石性质的方法。
通过在岩石表面或孔洞中放置超声波传感器，并发射高频信号，测量其传播时间和到达接收器的信号强度。
根据测量数据，可以计算出岩石的压力波速度和剪切波速度。
二、静态弹性参数测试方法1. 声速仪测试法声速仪测试法是一种通过测量岩石中声波的传播速度来推断其力学性质的方法。
该测试方法适用于岩石试样，通过固体声波仪器向试样表面或孔洞中发射声波信号，并记录声波波形。
通过计算相位变化，可以得到岩石的纵波速度和横波速度。
2. 拉伸试验法拉伸试验法是一种通过施加拉伸力来测定岩石的弹性模量和压缩强度的方法。
在该方法中，通过施加恒定应变速率的拉伸力，测量岩石试样的应力-应变关系。
通过分析应力-应变曲线，可以得到岩石的压力波速度。
三、岩石压力波速度的分析1. 岩石组分分析岩石的压力波速度与其组分密切相关。
根据各组分的密度和声波传播速度，可以推算出岩石的压力波速度。
例如，石英和长石等硅酸盐矿物对声波的传播起到重要作用，而成分中含量较高的非均质物质则会对声波传播速度产生较大影响。
2. 岩石孔隙率分析岩石中的孔隙率是影响其压力波速度的重要参数之一。
孔隙率越高，岩石内部的孔隙体积越大，并且会导致声波的传播速度降低。
岩石声波速度测试原始记录
声波速度m/s
纵向声波速度平均品编 号
试件 编号
烘干质量ms（g）
瓶质量+试液质量m1 （g）
瓶、试液、岩粉总质量m2 （g）
试验温度（℃）
试验液密度ρWT （g/cm³）
颗粒密度（g/cm³）
单个值（g/cm³）
平均值（g/cm³）
审核：
检测：
记录编号： 样品名称 样品状态
设备名称及编号
样品编 试件 号 编号
传播方向
**有限公司 岩石声波速度、颗粒密度检测原始记录
试件规格型号 环境条件
检测日期 试验依据
页码：第1页 共1页
试件直径（mm）
试件高度（mm）
岩石声波速度
换能器间距L/m
直透法传播时 间t/s
仪器系统的 零延时t/s
声波传播时间t/s
岩石声波测速实验报告
一、实验目的1. 了解岩石声波测速的基本原理和实验方法。
2. 掌握使用声波测速仪进行岩石声速测量的操作步骤。
3. 分析岩石声速与岩石物理性质之间的关系。
二、实验原理岩石声波测速实验是基于声波在岩石中传播的速度与岩石的物理性质（如密度、弹性模量等）之间的关系。
根据声波传播速度公式：\[ v = \frac{f \cdot \lambda}{2} \]其中，\( v \) 为声波在岩石中的传播速度，\( f \) 为声波的频率，\( \lambda \) 为声波的波长。
通过测量声波在岩石中的传播时间，可以计算出声速。
声速的测量方法主要有以下几种：1. 单探头法：使用一个探头同时发射和接收声波，通过测量声波往返传播的时间来计算声速。
2. 双探头法：使用两个探头分别发射和接收声波，通过测量声波在两个探头之间的传播时间来计算声速。
3. 脉冲反射法：使用一个探头发射声波，并通过另一个探头接收反射回来的声波，通过测量声波往返传播的时间来计算声速。
三、实验仪器与材料1. 声波测速仪2. 岩石样品3. 尺子4. 计时器5. 记录纸四、实验步骤1. 准备工作：将岩石样品清洗干净，并放置在实验台上。
2. 单探头法测量：a. 将声波测速仪的探头放置在岩石样品的表面。
b. 调整声波测速仪的频率，使其与探头匹配。
c. 启动声波测速仪，记录声波往返传播的时间。
d. 重复上述步骤多次，取平均值作为测量结果。
3. 双探头法测量：a. 将声波测速仪的两个探头分别放置在岩石样品的两个不同位置。
b. 调整声波测速仪的频率，使其与探头匹配。
c. 启动声波测速仪，记录声波在两个探头之间的传播时间。
d. 重复上述步骤多次，取平均值作为测量结果。
4. 脉冲反射法测量：a. 将声波测速仪的探头放置在岩石样品的表面。
b. 调整声波测速仪的频率，使其与探头匹配。
c. 启动声波测速仪，记录声波往返传播的时间。
d. 重复上述步骤多次，取平均值作为测量结果。
岩块波速测试方法
岩块波速测试方法嘿，咱今儿就来说说岩块波速测试方法。
你知道吗，这就好比给岩块做一次特别的“体检”呢！岩块波速测试，那可是个很重要的事儿。
想象一下，岩块就像一个个小战士，我们得知道它们的“战斗力”咋样呀，这波速测试就是了解它们的关键一步。
一般来说呢，有好几种方法可以来测。
比如说，有一种叫超声波法。
这就好像是用一种特别的“声音探测器”去探测岩块内部的情况。
通过发射超声波，然后看看它在岩块中传播的速度，就能了解岩块的一些特性啦。
还有一种方法呢，是利用其他的波动形式，就好像给岩块来一场特别的“波动派对”。
在这个派对上，我们能观察到岩块对不同波动的反应，从而得知它的各种秘密。
那在实际操作中，可得小心谨慎呢。
要选择合适的测试仪器，这就像是给战士挑选趁手的兵器一样重要。
要是仪器选不好，那可就麻烦啦，得到的数据可能就不准确咯。
而且测试的时候，环境也很重要呀。
不能有太多干扰，不然就像在嘈杂的市场里听音乐，根本听不清嘛。
测完之后呢，可得好好分析数据。
这数据就像是岩块给我们的“密码”，我们得仔细解读，才能真正了解岩块的情况。
这可不是随便看看就行的，得用心，就像侦探破案一样，从蛛丝马迹中找到真相。
你说，这岩块波速测试是不是很有意思呀？它能帮助我们更好地了解岩石的性质，为工程建设啥的提供重要的依据。
要是没有这个测试，那很多工程可能就会像没头苍蝇一样乱撞啦。
所以啊，别小看这岩块波速测试，它可真是个大宝贝呢！咱可得重视起来，让它为我们的生活和工作发挥更大的作用呀！这不就是科技的魅力所在嘛，让我们能更深入地了解这个世界，更好地利用资源，创造更美好的未来。
你说对不对呢？。
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岩石声波波速测试实验
一、实验目的
熟悉掌握仪器操作，掌握声波岩石波速测试方法步骤，建立不同材料介质密度对波速影响程度的概念。
二、实验原理
声波测试理论基础建立在固体介质中弹性波的传播理论中。
该方法就是利用一种声源讯号发射器（发射系统），向压电材料制成的发射换能器发射一电脉冲。
激励晶片振动，发射出声波在测试材料中传播，后经接收器接收，把声能转换成微弱的电信号送至接收系统，经信号放大后在屏幕上显示出波形，从波形上读出波幅和初至时间（t），由已知的测试材料距离（L），便可计算出超声波在测试材料中传播的纵波波速（Vp），即Vp=L/t。
三、实验步骤：
1.按图要求联接仪器、换能器（校正声波系统的零声时值T0）、联接岩石试件。
2.仪器各参数设定
a)设定测量起始区号、线号、点号。
b)选择测量发射电脉冲电压、脉冲宽度、触发时间。
c)选择采样时间间隔、采样长度、频带宽度、放大倍数。
3.按下仪器测量键，搜索调节仪器接收波形，对波形进行采样、读时、读幅、读频、
存贮。
4.对测量数据分类整理、统计及成果图件绘制打印。
四、试验报告
通过声波岩石波速测试实验，结合工程地质规范、规程，分析整理同类型岩石试件波速数据；划分岩石试件（强风化、中风化、弱风化）波速分布范围、常见值并编写实验报告。
岩石声波波速测试示意图。