2.3 测试方法

　　本次测试采用一发二收式单孔测试换能器及RSM-SY5智能声波检测仪,该方法可以消除井液对测定结果的影响,岩体的波速为:

　　式中:d:两接收换能器的距离;

　　ts1、ts2:声波从发射换能器到第一、第二接收换能器的旅行时间;

　　Vm:接收换能器之间岩体纵波速度。

　　本次测试井下探头为一发双收超声波换能器,其接收换能器间距为0.2 m,频率为50 kHz。

　　由于本次检查孔为清水钻进,测试前先将换能器(纵波探头)放入孔底,向孔内注满清水。从孔底每间隔50 cm,测读一组数据,测试数据存贮于计算机内供室内资料整理。测试工作按规程规范要求进行,工作过程中仪器性能稳定,测试时以水来实现换能器与孔壁岩体的偶合。

　　2.4 数据处理及判定

　　2.4.1 数据处理

　　室内分别读出通道CH1及CH2的声时,并去除异常值,两接收换能器的距离已知本测试系统为20 cm,输入后计算出双收纵波波速vm,并绘制双收纵波波速—孔深剖面。石英砂岩及粉砂岩波速(vc)取值为4 000 m/s,完整泥岩波速(vc)取值为3 500 m/s。

　　2.4.2 岩体完整性判定

　　现场实测孔内岩体的波速与新鲜岩石的波速,从而得到了孔内岩体的完整性系数Cm:

　　Cm=(vm /vc)

　　式中:vm:在岩体中测的波速;

　　vc:在同一岩体新鲜岩样中测的波速。

　　依据《公路工程地质勘察规范》(JTJ 064—98),岩体的完整性系数划分岩体的完整性见表1。

　　对岩体的完整性分类可以说明,岩体完整性类别越高,说明孔内岩体的裂隙、孔洞越不发育,注浆处理的效果越好(或岩体自身的完整性好),反之则说明岩体的裂隙、孔洞发育。

　　3 工程检测结果

　　笔者参加了位于山西省柳林县境内离石—军渡段高速公路桥隧下伏采空区处治工程的质量检测工作,对存在煤矿采空区的四隧两桥下的注浆处理效果进行了波速检测。下面笔者将对检测中所发现的各种问题以及笔者的一些建议作详细的阐述。

　　在现场进行检测时,有时会遇到声波曲线异常的情况,波形不能稳定,通过调节增益等都不能恢复正常,在室内对这些数据进行分析时发现这些异常的波形无法分析,经初步分析,可能是孔内泥浆太多传感器信号不好引发的问题,因此笔者建议用清水洗孔,当循环水为清水时再进行超声波检测,这样应该能收到较好的效果。

　　另外,在进行室内的岩体完整性分析时,当地新鲜完整岩体的波速取值均为经验值,没有针对当地岩体进行实测,在计算岩体完整性系数时影响较大。因此笔者建议对当地的新鲜岩体进行实地波速测量或者是在注浆处理前后分别进行声波检测,通过计算其波速提高率来评价注浆质量的好坏,这样对比才能更好地反映出注浆治理的效果。

　　根据对现场所测数据分析知:岩体的平均纵波波速均大于

　　1 500 m/s,岩层的冒落带和裂隙带注浆处理效果较好,岩体的完整性类别较高,已经达到了处治的目的,能够满足该工程等级的要求。

　　参考文献:

　　[1]方磊,唐蓓华,滕玉明,朱中卫.RS和GIS在高速公路采空区路段工程可行性研究中的应用,公路交通科技,2004(21)

　　[2]黄湘平,史承明.超声波检测混凝土不密实区和空洞,陕西工学院学报,2005(21)

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