（高清版）DZT 0276.24-2015 巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)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(yàn)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(yàn)規(guī)程》分為31個(gè)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(yàn)；——第3部分：巖石顆粒密度試驗(yàn)；——第4部分：巖石密度試驗(yàn)；——第5部分：巖石吸水性試驗(yàn)；——第6部分：巖石硬度試驗(yàn)；——第7部分：巖石光澤度試驗(yàn)；——第8部分：巖石抗凍試驗(yàn)；——第9部分：巖石耐崩解試驗(yàn)； ——第11部分：巖石溶蝕試驗(yàn)；——第12部分：巖石耐酸度和耐堿度試驗(yàn)；——第13部分：巖石比熱試驗(yàn)；——第14部分：巖石熱導(dǎo)率試驗(yàn)；——第15部分：巖石擊穿電壓和擊穿強(qiáng)度試驗(yàn)；——第16部分：巖石體積電阻率和表面電阻率試驗(yàn)；——第17部分：巖石放射性比活度試驗(yàn)；——第18部分：巖石單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)；——第19部分：巖石單軸壓縮變形試驗(yàn)；——第20部分：巖石三軸壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)； ——第22部分：巖石抗折強(qiáng)度試驗(yàn)；——第23部分：巖石點(diǎn)荷載強(qiáng)度試驗(yàn)；——第24部分：巖石聲波速度測試；——第25部分：巖石抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)；——第26部分：巖體變形試驗(yàn)(承壓板法);——第27部分：巖體變形試驗(yàn)(鉆孔變形法);—第28部分：巖體強(qiáng)度試驗(yàn)(直剪試驗(yàn));——第29部分：巖體強(qiáng)度試驗(yàn)(承壓板法);——第30部分：巖體錨桿載荷試驗(yàn)；——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(yàn)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(jì)算結(jié)果的精度要求；——修改了縱波、橫波計(jì)算公式中L的定義；——修改了動彈性力學(xué)參數(shù)計(jì)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(shí)驗(yàn)研究所負(fù)責(zé)起草，廣東省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(yàn)方法。本部分適用于巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)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(yàn)采用脈沖波穿透法，在試驗(yàn)的同一測線上分別測取聲波的縱波和橫波在巖石試驗(yàn)中的傳播速度值。根據(jù)縱、橫波速度值和巖石的密度，計(jì)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(yàn)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(shí)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(gè)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(yàn)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(shí)間測定6.2.1開機(jī)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(shí)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(jī)預(yù)熱3-min~5min,分別測出不同規(guī)格試樣的縱波傳播時(shí)間t(μs)和發(fā)射與接收換能器間的距離L(mm),并將其點(diǎn)繪在直角坐標(biāo)系內(nèi)(tp為縱軸，L為橫軸。過三點(diǎn)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(shí)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(gè)橫波換能器之間，如圖3所示；同時(shí)，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(shí)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(yàn)過程記錄內(nèi)容和格式見表A.1。7試驗(yàn)結(jié)果整理7.1縱波在巖石試樣中的實(shí)際傳播時(shí)間按式(1)計(jì)算，橫波在巖石試樣中的實(shí)際傳播時(shí)間按式(2)計(jì)算： (1)t?=t'-to (2)ts——橫波在巖石試樣中的實(shí)際傳播時(shí)間，單位為微秒(μs);t——縱波測試時(shí)的儀器讀數(shù)值，top——縱波換能器與儀器系統(tǒng)的延遲時(shí)間，單位為微秒(μs);7.2巖石中的縱波聲速按式(3)計(jì)算，橫波聲速按式(4)計(jì)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(jì)算，巖石動彈性模量按式(6)或式(7)計(jì)算，巖石動剪切模量按式(8)計(jì)算，巖石動拉梅系數(shù)按式(9)計(jì)算，巖石動體積模量按式(10)計(jì)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(jì)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