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 1030202035
2011年5月
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GaoSuGongLu
声波探测技术
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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)的衰减值为依据.
1、概述
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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
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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
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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。
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。
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,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
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二、声波的反射、透射和折射
γ1
θ1
θ2
γ2
2、声波的传播规律
P0
P1
P2
S1
S2
斯奈尔定律:
θ
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二、声波的反射、透射和折射
入射角和折射角的关系
P2
P0
临界角
2、声波的传播规律
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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;
γ1
θ1
θ2
γ2
P0
P1
P2
S1
S2
考虑垂直入射, =0
θ1
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
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