声波探测技术和地质雷达检测.ppt

声波探测技术和地质雷达检测水工结构2班顾浩钦10302020352011年5月*GaoSuGongLu声波探测技术弹性波:振动在弹性介质中的传播,形成了弹性波声波是弹性波的一种声波的概念(20-20000HZ)波动是物质运动的一种形式,声波是波动中机械波的一种,是介质中振动的质点,将振动的能量传递给给周围的质点,引起周围质点的振动,从而以波动的形式将声能向外传播。声波探测的应用依据:目前所用的声波测试方法,以测量声波在介质中传播的时间和在介质中传播一定距离后脉冲(或振幅)、概述声波探测技术:声波探测技术是一种岩石(体)测试技术。用声波仪测试声源激发的弹性波在岩体(岩石)中的传播情况,借以研究岩体(岩石)的物理性质和构造特征的方法,称为声波探测。特点声波探测技术属于无损检测的方法,因此具有其他破坏性实验没有的优点。1、概述声波探测技术和地震勘探一样,也是利用岩石弹性的物探方法,而且都以弹性理论作为本方法的理论基础。区别:声波探测所利用的是频率大大高于地震波的声波或超声波,其频率一般为一千赫兹至几兆赫兹。与地震勘探相比,由于声波的频率高、波长短、受岩石的吸收和散射比较严重,因此声波探测对岩体的了解较为细致而探测范围较小,但具有简便、快速、经济、便于重复测试、对测试的岩体(岩石)无破坏作用等优点。所以声波探测已成为工程与环境检测中不可缺少的手段之一。1、概述测试方法声波探测可分为主动测试和被动测试两种工作方法。主动测试:指所利用的声波由声波仪的发射系统或槌击、爆炸方式产生。主动测试包括波速测定,振幅衰减测定和频率测定,其中最常用的是波速测定。被动测试的声波则是岩体遭受自然界的或其它的作用力时,在变形或破坏过程中由它本身发出的。被动测试:,对工程岩体进行分类、分级;,包括围岩松弛带范围的测定和围岩稳定性的定期观测;,进行工程地质勘探钻孔及孔间地质剖面分层,确定风化层厚度,为设计开挖及处理提供依据;。如动弹性模量、泊松比等;,如构造断裂、岩溶洞穴的位置、规模,张开裂缝的延伸方向和长度的探测;,如爆破、喷锚支护、注浆的质量检查。应用二、声波的反射、透射和折射γ1θ1θ2γ22、声波的传播规律P0P1P2S1S2斯奈尔定律:θ二、声波的反射、透射和折射入射角和折射角的关系P2P0临界角2、声波的传播规律波阻抗:介质密度与波速之积。声波反射条件:界面上下介质的波阻抗之差;波阻抗差越大,反射越强;γ1θ1θ2γ2P0P1P2S1S2考虑垂直入射,=0θ1则S1=S2=0反射系数:透射系数:波阻抗问题:波阻抗差为零时,如何?2、声波的传播规律