弹性波勘探测试勘探原理

【学员问题】风化岩和残积土的勘探测试要求？

【解答】1、勘探点间距应取规定的小值；

2、应有一定数量的探井；

3、宜在探井中或用双重管、三重管采取试样，每一风化带不应少于3、组；

4、宜采用原位测试与室内试验相结合，原位测试可采用圆锥动力触探、标准贯入试验、波速测试和载荷试验；

5、室内试验除应按本规范第11、章的规定执行外，对相当于极软岩和极破碎的岩体，可按土工试验要求进行，对残积土，必要时应进行湿陷性和湿化试验。

以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。

什么叫弹性模量

胡克定律又可表示为：[2]

Fn∕S=E·（△l∕l。）

式中Fn 表示一个被命名为n 的力（简单的说就是一个力），比例系数E 成为弹性模量，也称为杨氏模量，由于△l∕l。为纯数，故弹性模量和应力具有相同的单位，弹性模量是描写材料本身的物理量，由上式可知，应力大而应变小，则弹性模量较大；反之，弹性模量较小。弹性模量反映材料对于拉伸或压缩变形的抵抗能力，对于一定的材料来说，拉伸和压缩量的弹性模量不同，但二者相差不多，这时可认为两者相同，下表列出了几种常见材料的弹性模量。

弹性模量和波松比测量装备

泊松比：：

参考高等教育出版社的《工程力学》、《材料力学》里面对于弹性模量、泊松比、应力应变等说明的相当详细。

在材料的比例极限内，由均匀分布的纵向应力所引起的横向应变与相应的纵向应变之比的绝对值。比如，一杆受拉伸时，其轴向伸长伴随着横向收缩(反之亦然) ，而横向应变 ε与轴向应变ε 之比称为泊松比 ν。[1]材料的泊松比一般通过试验方法测定。

在弹性工作范围内，μ 一般为常数，但超越弹性范围以后，μ 随应力的增大而增大，直到μ=0.5为止。

《钢结构设计规范》GB 50017━2003表3.4.3统一取弹性模量206000MPa 。泊松比约为0.3 ） （有限元材料库的参数为：45号钢密度7890kg/m3,泊松比0.269，杨氏模量209000GP . ） （HT200, 弹性模量为135GPa, 泊松比为0.27）

(HT200 密度：7.2-7.3，弹性模量：70-80; 泊松比0.24-0.25 ;热膨胀系数 加热： 10冷却-8) （用灰铸铁 HT200 , 根据资料可 知其密度为 7 340kg/ m 3 , 弹性模量为 120 GPa ,泊松比为0. 25）

（HT200, 弹性模量E=1.22e 11 Pa, 泊松比λ=0.25,密度ρ=7800 kg/m 3） （ HT200 122 /0. 3 /7. 2 ×10 - 6）

(材料HT200, 密度为7. 8103 kg / m 3 ,弹性模量为 145 GPa,泊松比为0.3) ( HT200,其弹性模量 E=140GPa,泊松 比μ=0.25,密度ρ=7.8×10 3 kg/m 3) (模具材料为灰口铸铁 HT200,C-3.47%,Si-2.5%,密度 7210 kg / m3 ,泊松比 0.27。)

(箱体材料为HT200, 其性能参数为:弹性模量E=1.4×10 11 Pa,泊松比μ=0.3,密度为ρ=7.8×10 3 kg.m -3 )

(模型材料HT200, 其主要物理与机械性能参数如下:密度7.25 t/m 3 ,弹性模量 126 GPa, 泊松比0.3)

(垫板的材料采用 HT200, 材料相关参数查表可 得, 弹性模量 E = 1120 ×10 5 N /mm 2 , 泊松比 μ= 0125, 密度ρ=712 ×10 - 9 t /mm 3)

表58-23，常用材料的弹性模量，泊松比和线胀系数

常用材料弹性模量及泊松比

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 名 称 弹性模量 E 切变模量 G 泊松比 μ GPa GPa

───────────────────────── 镍铬钢 206 79.38 0.25-0.30 合金钢 206 79.38 0.25-0.30 碳钢 196-206 79 0.24-0.28 铸钢 172-202 0.3

球墨铸铁 140-154 73-76 0.23-0.27

灰铸铁 113-157 44 0.23-0.27 白口铸铁 113-157 44 0.23-0.27 冷拔纯铜 127 48

轧制磷青铜 113 41 0.32-0.35 轧制纯铜 108 39 0.31-0.34 轧制锰青铜 108 39 0.35

铸铝青铜 103 41

冷拔黄铜 89-97 34-36 0.32-0.42 轧制锌 82 31 0.27

硬铝合金 70 26

轧制铝 68 25-26 0.32-0.36 铅 17 7 0.42

玻璃 55 22 0.25

混凝土 14-23 4.9-15.7 0.1-0.18 纵纹木材 9.8-12 0.5

横纹木材 0.5-0.98 0.44-0.64 橡胶 0.00784 0.47

电木 1.96-2.94 0.69-2.06 0.35-0.38

尼龙 28.3 10.1 0.4

可锻铸铁 152

拔制铝线 69

大理石 55

花岗石 48 石灰石 41 尼龙1010 10.7

夹布酚醛塑料 4-8.8 石棉酚醛塑料 1.3 高压聚乙烯 0.15-0.25

低压聚乙烯 0.49-0.78 聚丙烯 1.32-1.42

【学员问题】盐渍岩土的勘探测试规定？

【解答】1、除应遵守本规范第4、章规定外，勘探点布置尚应满足查明盐渍岩土分布特征的要求；

2、采取岩土试样宜在干旱季节进行，对用于测定含盐离子的扰动土取样，宜符合规定；

3、工程需要时，应测定有害毛细水上升的高度；

4、应根据盐渍土的岩性特征，选用载荷试验等适宜的原位测试方法，对于溶陷性盐渍土尚应进行浸水载荷试验确定其溶陷性；

5、对盐胀性盐渍土宜现场测定有效盐胀厚度和总盐胀量，当土中硫酸钠含量不超过1%时，可不考虑盐胀性；

6、除进行常规室内试验外，尚应进行溶陷性试验和化学成分分析，必要时可对岩土的结构进行显微结构鉴定；

7、溶陷性指标的测定可按湿陷性土的湿陷试验方法进行。

以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。