（高清版）DZT 0276.24-2015 巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗規(guī)程 第24部分：巖石聲波速度測試

中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)代替DY-94巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗規(guī)程第24部分：巖石聲波速度測試中華人民共和國國土資源部發(fā)布IDZ/T0276《巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗規(guī)程》分為31個部分：——第1部分：總則及一般規(guī)定；——第2部分：巖石含水率試驗；——第3部分：巖石顆粒密度試驗；——第4部分：巖石密度試驗；——第5部分：巖石吸水性試驗；——第6部分：巖石硬度試驗；——第7部分：巖石光澤度試驗；——第8部分：巖石抗凍試驗；——第9部分：巖石耐崩解試驗； ——第11部分：巖石溶蝕試驗；——第12部分：巖石耐酸度和耐堿度試驗；——第13部分：巖石比熱試驗；——第14部分：巖石熱導(dǎo)率試驗；——第15部分：巖石擊穿電壓和擊穿強度試驗；——第16部分：巖石體積電阻率和表面電阻率試驗；——第17部分：巖石放射性比活度試驗；——第18部分：巖石單軸抗壓強度試驗；——第19部分：巖石單軸壓縮變形試驗；——第20部分：巖石三軸壓縮強度試驗； ——第22部分：巖石抗折強度試驗；——第23部分：巖石點荷載強度試驗；——第24部分：巖石聲波速度測試；——第25部分：巖石抗剪強度試驗；——第26部分：巖體變形試驗(承壓板法);——第27部分：巖體變形試驗(鉆孔變形法);—第28部分：巖體強度試驗(直剪試驗);——第29部分：巖體強度試驗(承壓板法);——第30部分：巖體錨桿載荷試驗；——第31部分：巖體聲波速度測試。本部分為DZ/T0276的第24部分。本部分按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本部分代替DY-94《巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗規(guī)程24.聲波傳播速度測定》。本部分與DY-94相 Ⅱ——增加了對耦合層厚度的要求；——增加了準(zhǔn)確識別橫波初至位置的必備條件；——增加了巖石波速及動彈性、剪切、壓縮模量、動泊松比計算結(jié)果的精度要求；——修改了縱波、橫波計算公式中L的定義；——修改了動彈性力學(xué)參數(shù)計算公式中動彈性模量、動剪切模量、動體積壓縮模量的量綱；——修改了巖石聲波速度測試記錄表。本部分由中華人民共和國國土資源部提出。本部分由全國國土資源標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC93)歸口。本部分由湖北省地質(zhì)實驗研究所負(fù)責(zé)起草，廣東省地質(zhì)實驗測試中心參加起草。本部分所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為：——DY-86;——DY-94。1巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗規(guī)程第24部分：巖石聲波速度測試DZ/T0276的本部分規(guī)定了脈沖波穿透法測定巖石聲波速度的試驗方法。本部分適用于巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗中的巖石聲波速度測試。2術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。聲波傳播速度soundpropagationvelocity彈性縱波及橫波在無限體內(nèi)的傳播速度。3原理本試驗采用脈沖波穿透法，在試驗的同一測線上分別測取聲波的縱波和橫波在巖石試驗中的傳播速度值。根據(jù)縱、橫波速度值和巖石的密度，計算出巖石的動彈性力學(xué)參數(shù)。4儀器設(shè)備a)接收系統(tǒng)：頻帶寬度50KHz～1.5MHz,總增益>80dB;b)發(fā)射系統(tǒng)，發(fā)射電脈沖波形，脈沖寬度為0.5μs～10μs的方波或階躍脈沖，發(fā)射電脈沖幅度為4.3橫波測試夾具。5試樣5.1每種受力方向和含水狀態(tài)的試樣編成一組，每組不宜少于3塊。5.2宜采用巖芯或巖塊制樣，取樣和制樣過程中試樣不應(yīng)有人為裂紋。5.3本試驗以圓柱體作為標(biāo)準(zhǔn)試樣，直徑宜為48mm～54mm,高徑比宜為2.0～2.5。5.4在特殊情況下，允許使用非標(biāo)準(zhǔn)尺寸圓柱體或正方柱試樣。5.5制備試樣時用的冷卻液應(yīng)為純水，不應(yīng)使用油液。5.6對遇水崩解和干縮濕脹的巖石，應(yīng)采用干法制樣。25.7試樣制備的精度要求：a)沿試樣整個高度的直徑允許偏差為±0.3mm;b)兩端面不平行度誤差允許偏差為±0.05mm;端面不平整度誤差允許偏差為±0.02mm;6試驗步驟6.1試樣描述6.2縱、橫波換能器與儀器系統(tǒng)延遲時間測定6.2.1開機預(yù)熱3min～5min后，將縱波和橫波收、發(fā)換能器幅射面對接，中間加黃油或凡士林和銀箔或鋁箔耦合劑(如圖1所示)。分別測試縱、橫波換能器及儀器收發(fā)系統(tǒng)延遲時間t和to;在更換不同9Q說明!圖上試樣放置前的縱波測試50mm×110mm的圓柱體。開機預(yù)熱3-min~5min,分別測出不同規(guī)格試樣的縱波傳播時間t(μs)和發(fā)射與接收換能器間的距離L(mm),并將其點繪在直角坐標(biāo)系內(nèi)(tp為縱軸，L為橫軸。過三點作一條直線交t,軸，其截距即為所求top。橫波t?求法同top方法6.3將縱波換能器涂上黃油或凡士林耦合劑，與被測巖石試樣耦合，耦合層盡量薄(如圖2)。調(diào)節(jié)接收波形幅度，測取縱波傳播時間動O說明：1——換能器；2——試樣。3116.4徹底清除試樣端面上的黃油及油污，利用夾具將試樣夾在兩個橫波換能器之間，如圖3所示；同時，在換能器輻射面與巖石試樣之間墊入鋁箔(或銀箔)8層～16層，并適當(dāng)加壓力，至接收波形清晰為止(如圖4所示);測取橫波傳播時間t。O說明：3——橫波換能器；345說明：圖4橫波波形示意圖6.5在每批試樣測試完畢后，取20%～40%的試樣進(jìn)行檢查。檢查的測試結(jié)果與第一次測試結(jié)果的相對誤差不應(yīng)大于5%。在檢查測試中，如有20%以上的試樣超差，應(yīng)查明超差原因，并對全部試樣重新測試。46.6試驗過程記錄內(nèi)容和格式見表A.1。7試驗結(jié)果整理7.1縱波在巖石試樣中的實際傳播時間按式(1)計算，橫波在巖石試樣中的實際傳播時間按式(2)計算： (1)t?=t'-to (2)ts——橫波在巖石試樣中的實際傳播時間，單位為微秒(μs);t——縱波測試時的儀器讀數(shù)值，top——縱波換能器與儀器系統(tǒng)的延遲時間，單位為微秒(μs);7.2巖石中的縱波聲速按式(3)計算，橫波聲速按式(4)計算： (3) (4)L——兩換能器間距離，單位為毫米(mm)。7.3巖石動泊松比按式(5)計算，巖石動彈性模量按式(6)或式(7)計算，巖石動剪切模量按式(8)計算，巖石動拉梅系數(shù)按式(9)計算，巖石動體積模量按式(10)計算。動泊松比精確至0.01,巖石動彈性模量、巖石動剪切模量、巖石動體積模量的計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字。 (5) (6)Ea=2V,2p(1+pa)×10-3 (7)Ga=v2p×10- (8)λa=p(v2-2v2)×10-? (9) (10)E?——巖石動彈性模量，單位為兆帕(MPa5λa——巖石動拉梅系數(shù)，單位為兆帕(MPa)Ka——巖石動體積模量，單位為兆帕(MPa)p——巖石密度，單位為克每立方厘米(g/cm3)。Q