岩体声波探测

和地震勘探一样，声波探测是利用岩石弹性性质的一种物探方法。这种方法是利用频率很高的声波和超声波，甚至于微超声波作为信息的载体，来对岩体进行测试。与地震勘探的主要区别在于声波探测所使用的频率大大高于地震勘探所使用的频率。这样与地震勘探相比，由于其频率高、波长短，因此探测范围小、分辨率高，对于岩石的若干微观结构也会有所反映。另外，方法本身具有简便、快速、经济、便于重复测试、对测试的岩体（岩石）无破坏作用等特点。当然，由于声波本身频率相对较高，故岩石对高频声波的吸收、衰减和散射比较严重，因而探测距离远不如地震勘探那么远。

声波探测技术可分为主动测试和被动测试两类。主动测试所利用的声波由声波仪的发射系统或人工锤击等方式产生，包括波速测定、振幅测定、频谱测定等内容；被动测试的声波则是岩体由于遭受自然界的或其他的作用力，在变形或破坏过程中由其本身发出的，所以亦可称为声发射技术。

声波探测技术，目前在工程地质勘测工作中，使用得越来越普遍。水利电力、交通、地质采矿和国防部门，近年来在许多地区的不少工程项目中都进行了这方面的工作，取得了一些重要的结果。特别是随着各种大型地下工程的兴建，为了保证设计和施工质量，需要对围岩性质和混凝土构筑物的质量做出定量评价，促使声波探测技术在广泛的应用中能得到迅速发展，成为工程地质勘测中不可缺少的勘测手段[41]。

目前声波探测技术主要用于以下几个方面：

（1）围岩工程地质分类。根据波速声学参数的变化规律，进行工程岩体的地质分类并提出各地段应采取的工程措施。

（2）围岩应力松弛范围的确定。根据波速随岩体裂隙发育而降低，以及随应力状态的变化而改变等规律，定量测出地下工程围岩的应力松弛范围（松动圈），为确定合理的衬砌厚度和锚杆长度等提供设计依据。

（3）测定岩体或岩石的物理力学参数，包括动弹性模量、泊松比、杨氏模量和单轴抗压强度等。

（4）测定岩体的地质参数，包括岩体的裂隙系数、完整系数、各向异性系数及风化程度等。

（5）测定小构造的情况，如探测溶洞位置大小、张开裂隙的延伸方向及长度、断层的宽度及走向等。

（6）混凝土构件的探伤及水泥灌浆效果的检查。对混凝土构件内在施工中可能存在的裂隙或空洞进行检测，并根据声波波速的变化来检查灌浆前后的处理效果。

另外，声波技术已用于测井技术中，可利用声速、声幅及超声电视测井的资料划分钻井剖面、岩性剖面，确定结构面位置及套管的裂隙等。声波探测技术已成为工程地质勘察中不可缺少的手段。