[发明专利]一种岩体地震波、声波纵波速度对比换算的方法

说明书

本发明公开了一种岩体地震波、声波纵波速度对比换算的方法,包括地震波、声波测试在同一测段、相同饱水和波的传播路径一致的条件下，地震波采用相遇时距曲线观测系统测试；在地震波相遇时距曲线观测系统相应检波点垂直方向布置钻孔，声波采用跨孔水平同步测试。地震波、声波资料解释方法。地震波、声波纵波速度对比换算的方法。本发明规范了地震波、声波纵波速度对比换算的方法，有利于建立测区地震波、声波纵波速度的关系，可为工程岩体质量评价提供重要的基础成果。

技术领域

本发明涉及水利水电工程岩体质量评价，具体说，是一种岩体地震波、声波纵波速度对比换算的方法。

背景技术

水利水电工程岩体弹性波测试主要包括超声波、声波和地震波测试。超声波主要用于岩芯测试，声波主要用于钻孔单孔岩体声波测井和声波跨孔测试，地震波主要对建基面岩体和洞壁岩体进行测试和钻孔与钻孔、探洞与探洞、钻孔与探洞对穿测试等。

一般大中型水利水电工程，在技施阶段建基岩体质量评价需要布置地震波、声波测试工作量10km-20km。利用地震波、声波测试成果可系统评价建基面岩体质量，为坝基岩体工程地质分类和工程验收提供部分依据。

《水利水电工程地质勘察规范》GB50487-2008关于坝基岩体工程地质分类，要求实测波速为声波纵波速度，但现场多不具备条件，而只能开展地震波测试。故需要研究声波和地震波速度的关系。

由于地震法激发地震波的能量较大，地震波在岩体中的传播可相对划分为非弹性体和弹性体阶段。而声波法由于能量小，故声波在岩体中的传播可视为在完全弹性介质中传播。换言之，就同一测段岩体而言，由于声波法的作用力小，作用时间短，故岩体的变形是弹性的。而地震法作用力大，作用时间长，因而岩体的变形包含有非弹性部分。所以就同一测段岩体而言，声波在其中的传播速度一般大于地震波。

由于声波、地震波能量的差异，导致二者可传播距离不一。声波一般测试距离较小，它难以全面包容岩体节理、溶孔及断裂等综合效应。而地震波由于可传播距离大，故其测试指标能全面反映岩体的平均动弹性性能。当弹性波在岩体中传播遇到节理面、溶孔及断层时，其波速将降低，故在同一岩体中声波传播速度往往较地震波高。

上述分析认为：同一岩体所测的声波纵波速度一般大于地震波纵波速度。

目前，在实施的《水利水电工程物探规程》SL326—2005、《水电水利工程物探规程》DL/T5010—2005、《城市工程地球物理探测规范》CJJ7—2007和《电力工程物探技术规程》DL/T5159—2002等相应规程均未明示声波、地震波速度应建立在什么基础上进行比较、如何比较的规定。实际应用可谓五花八门，甚至很随意的将不同测段、不同条件下实测的声波、地震波速度进行简单、粗略的对比分析，如将饱水状态下的声波速度与干燥状态下地震波速度进行比较或者将不同传播路径的两种波速进行换算，未能全面考虑测试时岩体的含水状态、岩体的各向异性和波的传播路径的影响，必然得出不符合实际的结果，影响岩体质量的评价。

发明内容

本发明的目的在于地震波、声波测试在同一测段、相同饱水条件，波的传播路径一致，故将其测试成果进行对比换算，可提高两者的可比性，从而使两者的换算关系具有实用价值，有利于水利水电工程建基岩体质量的评价。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种岩体地震波、声波纵波速度对比换算的方法，依次包括以下步骤：

A、地震波、声波测试在同一测段、相同饱水和波的传播路径一致的条件下，地震波采用相遇时距曲线观测系统测试；在地震波相遇时距曲线观测系统相应检波点垂直方向布置钻孔，声波采用跨孔水平同步测试；

B、将获得的地震波、声波资料进行解释；

C、根据解释数据，得出地震波、声波纵波速度对比换算关系。

所述步骤B包括：