东华理工大学毕业论文 声波测井资料解释
强风化 0.357 0.828 1.354 1.046 1.736 2.612 0.738 1.365 2.261 弱风化 1.456 2.456 2.968 2.368 3.817 4.257 2.104 3.828 4.244 闪长玢岩 凝灰岩 强风化 0.459 1.21 弱风化 1.25 2 1.694 1.313 2.1 2.2 2.117 3.411 2.94 4.03 0.8 1.64 2.11 1.726 2.77 3.104 强风化 0.514 1.021 1.856 0.898 1.698 2.458 0.784 1.352 2.133 弱风化 1.145 2.014 2.759 2.199 3.548 4.007 1.979 3.178 3.781 全风化 0.325 0.768 1.152 0.589 1.178 1.769 0.451 0.955 1.559 花岗片麻岩 强风化 0.613 1.241 1.864 0.953 1.674 2.684 0.769 1.461 2.247 弱风化 1.456 2.568 全风化 0.246 0.782 片麻岩 3.12 1.23 2.365 3.812 4.268 2.063 3.48 3.944 0.982 1.867 2.344 0.573 1.05 1.741 强风化 0.622 1.203 2.023 1.552 2.834 2.993 0.755 1.415 2.358 弱风化 1.238 2.156 3.036 2.247 3.612 4.494 2.265 3.301 3.831 全风化 0.526 0.999 1.489 0.553 1.051 1.661 0.539 1.023 1.546 片岩 强风化 0.661 1.236 2.048 0.669 1.251 2.369 0.665 1.244 2.209 弱风化 0.713 1.355 2.498 1.107 2.568 2.959 0.916 1.905 2.741 全风化 0.47 0.879 0.897 0.685 1.198 1.222 0.571 1.036 1.006 板岩 强风化 0.591 1.035 1.056 1.632 2.523 2.573 0.919 1.451 1.621 弱风化 1.226 2.173 2.051 2.266 3.642 3.775 1.784 2.932 2.992 统计结果表明：
(1)、该区第四纪坡积、残积层的地震波速度较小：横波波速（Vs）约在0.3～0.9km/s之间，平均为0.7km/s；纵波波速（Vp）约在0.67～1.55 km/s之间，平均为1.10 km/s。
(2)、不同岩性或不同风化程度条件下，地震波速度也不同。如弱风化条件下的片麻岩、花岗片麻岩、正长花岗岩和闪长斑岩等，其波速相对较大，即纵波速度平均都在3.80 km/s以上，最大为4.40km/s左右；横波速度平均都在2.00km/s以上，最大为2.30km/s左右。而其他岩性的岩层纵波速度一般小于3.7km/s，横波速度一般在2.0km/s以下，尤其是弱风化的砾岩、闪长玢岩、片岩及板岩等的纵、横速度更是在3.2km/s和1.8km/s以下。强风化岩层由于岩体破坏，松散，弹性较差，因此波速相对弱风化或微风化岩层较小，纵波速度一般在1.60～2.30km/s之间，横波速度一般在0.66～0.92km/s之间。全区各类岩体波速相比，片麻岩和花岗片麻岩的波速最高，片岩的波速最低。
4.2 岩体的力学参数计算
在公路工程地质勘察中，声波测井能在现场就地进行，即在岩土所处之处原位，保持着原位状态和原位应力条件下工作，并可取得岩、土多种物理及力学参数。地震波速度测井不仅可以提供动弹性常数，还能通过相关关系确定静力学参数。
根据弹性波动力学理论，岩土中纵、剪切波速度可用下式表示：
13
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vp?vs?Ed(1??d)
?(1??d)(1?2?d)（4--1）
Ed （4--2）
2(1??d)?v、vE?式中：ps分别为纵波和剪切波速度；d为动弹性模量；?为岩土质量密度；d为
动泊松比。
各项力学参数可按下式计算：
vs； （4--3）
vp22()?2vs2(vp)2?2动泊松比：?d?动切变模量：Gd???vs； （4--4） 动弹性模量：Ed?2?vs(1??d)。 （4--5） 然而，在工程设计中常采用静态值，依据下列关系式即可计算静弹性模量（
Es?0.25Ed（适用于岩石或完整岩体）
1.52Es）：
Es?0.25Ed1.7（适用于大部分岩体，包括裂隙和破碎的岩体）
2.6Es?0.002E5d（适用于松软、破碎而有充水的岩体）
式中：Ed、E——动、静弹性模量（103Mpa）。
依据实测纵波、横波速度，计算隧道围岩的力学参数如以下列表所示：
太阳河隧道波速测试成果表 钻孔位置:yk64+265左8米
表4--2太阳河隧道波速测试成果表
岩性 全风化正长花岗岩 深度 泊松比 动弹性动剪切静弹性 模量 模量 模量 围岩 完整 类别 系数 u Ed Gd Es (Gpa) (Gpa) (Gpa) 0.50 0.786 0.386 1.102 1.800 0.341 0.719 0.298 0.001 VI 0.05 岩体波速岩体声(P-S) 波 H Vp Vs Vp (m) (Km/S) (Km/S) (Km/S) 1.00 0.807 0.398 1.231 1.800 0.339 0.764 0.317 1.50 0.814 0.405 1.342 1.800 0.336 0.789 0.328 2.00 0.854 0.427 1.368 1.800 0.333 0.875 0.365 2.50 0.916 0.475 1.432 1.800 0.316 1.069 0.451 0.001 0.001 0.002 0.280 VI VI VI VI 0.07 0.08 0.08 0.09 14
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强风化正长花岗岩 3.00 1.205 0.651 1.824 2.000 0.294 2.193 0.848 3.50 1.231 0.650 1.857 2.000 0.307 2.208 0.845 4.00 1.254 0.669 1.864 2.000 0.301 2.329 0.895 4.50 1.285 0.669 1.879 2.000 0.314 2.353 0.895 0.950 0.961 1.052 1.070 VI VI V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V IV IV IV IV IV IV IV IV IV IV IV III III III III III 0.15 0.15 0.15 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.19 0.20 0.21 0.21 0.22 0.23 0.23 0.23 0.23 0.24 0.24 0.25 0.25 0.25 0.26 0.26 0.26 0.27 0.27 0.27 0.27 0.39 0.40 0.42 0.43 0.47 5.00 1.294 0.674 1.885 2.000 0.314 2.387 0.909 1.098 5.50 1.298 0.678 1.896 2.000 0.312 2.413 0.919 1.118 6.00 1.302 0.689 1.914 2.000 0.306 2.479 0.949 0.976 6.50 1.315 0.712 1.935 2.000 0.293 2.621 1.014 1.061 7.00 1.341 0.712 1.946 2.000 0.304 2.644 1.014 1.075 7.50 1.351 0.758 1.948 2.000 0.270 2.919 1.149 1.247 8.00 1.365 0.769 1.951 2.000 0.268 2.998 1.183 1.298 8.50 1.378 0.758 1.965 2.000 0.283 2.949 1.149 1.266 9.00 1.389 0.769 1.978 2.000 0.279 3.025 1.183 1.316 9.50 1.394 0.771 1.986 2.000 0.280 3.043 1.189 1.327 10.00 1.401 0.772 2.067 2.000 0.282 3.056 1.192 1.336 10.50 1.412 0.775 2.124 2.200 0.284 3.394 1.201 1.563 11.00 1.425 0.775 2.165 2.200 0.290 3.409 1.201 1.574 11.50 1.435 0.774 2.178 2.200 0.295 3.413 1.198 1.576 12.00 1.448 0.789 2.235 2.200 0.289 3.530 1.245 1.658 12.50 1.453 0.794 2.268 2.200 0.287 3.570 1.261 1.687 13.00 1.465 0.798 2.279 2.200 0.289 3.612 1.274 1.716 13.50 1.475 0.804 2.286 2.200 0.289 3.665 1.293 1.754 14.00 1.478 0.809 2.301 2.200 0.286 3.704 1.309 1.782 14.50 1.486 0.812 2.345 2.200 0.287 3.734 1.319 1.804 15.00 1.534 0.869 2.356 2.200 0.264 4.199 1.510 2.151 15.50 1.557 0.887 2.376 2.200 0.260 4.361 1.574 2.277 16.00 1.568 0.899 2.384 2.200 0.255 4.463 1.616 2.357 16.50 1.589 0.924 2.387 2.200 0.245 4.675 1.708 2.527 17.00 1.624 0.975 2.412 2.200 0.218 5.095 1.901 2.876 17.50 1.657 0.989 2.423 2.200 0.223 5.265 1.956 3.020 18.00 1.668 1.012 2.445 2.200 0.209 5.447 2.048 3.178 18.50 1.687 1.025 2.456 2.200 0.207 5.582 2.101 3.297 19.00 1.689 1.026 2.457 2.200 0.208 5.593 2.105 3.307 19.50 1.724 1.035 2.461 2.200 0.218 5.742 2.142 3.440 20.00 1.736 1.046 2.468 2.200 0.215 5.849 2.188 3.537 弱风化正长花岗岩 （破碎20.50 2.456 1.456 2.968 2.400 0.229 12.506 4.240 11.057 21.00 2.534 1.532 3.024 2.400 0.212 13.654 4.694 12.613 21.50 2.687 1.586 3.106 2.400 0.233 14.883 5.031 14.354 22.00 2.756 1.612 3.125 2.400 0.240 15.466 5.197 15.206 22.50 2.765 1.623 3.254 2.400 0.237 15.643 5.268 15.467 15
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带） 23.00 2.769 1.625 3.268 2.400 0.237 15.683 5.281 15.527 III 0.47 小金口隧道波速测试成果表 钻孔位置:ZK46+815右8米
表4—3小金口隧道波速测试成果表
岩体波速岩体 泊松比 动弹性动剪切静弹性围岩类完整系数 (P-S) 声波 模量 模量 模量 别 H(m) Vp Vs Vp u Ed Gd Es (Km/S) (Km/S) (Km/S) (Gpa) (Gpa) (Gpa) 全风化0.50 0.999 0.526 1.661 1.300 0.308 0.941 0.553 0.002 VI 0.05 片岩 1.00 1.020 0.537 1.489 1.300 0.308 0.981 0.577 0.002 VI 0.06 1.50 1.051 0.553 1.489 1.400 0.308 1.120 0.612 0.003 强风化2.00 1.236 0.661 2.369 1.400 0.300 1.590 0.874 0.008 片岩 2.50 1.251 0.669 2.048 1.600 0.300 1.861 0.895 0.719 弱风化片岩 3.00 1.397 0.735 2.568 1.600 0.308 2.262 1.080 1.001 3.50 1.452 0.764 2.722 1.600 0.308 2.444 1.167 1.142 4.00 1.355 0.713 2.545 1.600 0.308 2.129 1.017 0.903 4.50 1.362 0.717 2.593 1.600 0.308 2.152 1.028 0.920 5.00 1.630 0.858 2.778 1.600 0.308 3.082 1.472 1.694 5.50 1.687 0.780 2.750 1.600 0.364 2.656 1.217 1.315 6.00 1.635 0.914 2.669 2.100 0.273 4.466 1.671 2.359 6.50 1.655 0.925 2.836 2.100 0.273 4.574 1.711 2.446 7.00 1.907 0.867 2.927 2.100 0.370 4.325 1.503 2.248 7.50 1.892 0.860 2.927 2.100 0.370 4.255 1.479 2.194 8.00 2.034 1.052 2.959 2.100 0.317 6.123 2.213 3.788 8.50 1.863 0.847 2.865 2.100 0.370 4.127 1.435 2.096 9.00 2.045 1.057 2.750 2.100 0.318 6.183 2.234 3.844 9.50 2.015 0.916 2.695 2.100 0.370 4.827 1.678 2.651 10.00 2.193 0.997 2.836 2.200 0.370 5.991 1.988 3.666 10.50 2.339 1.063 2.896 2.200 0.370 6.810 2.260 4.443 11.00 2.374 0.987 2.836 2.200 0.396 5.982 1.948 3.657 V V V V V V V IV IV IV IV IV IV IV IV IV IV IV IV IV 0.06 0.08 0.09 0.11 0.12 0.10 0.10 0.15 0.16 0.15 0.15 0.20 0.20 0.23 0.19 0.23 0.22 0.26 0.30 0.31 0.30 0.30 0.36 0.35 0.36 0.43 0.44 0.39 0.45 岩性 深度 11.50 2.354 1.075 2.618 2.200 0.368 6.957 2.311 4.588 III 12.00 2.345 1.079 2.498 2.300 0.366 7.314 2.328 4.945 III 12.50 2.568 1.107 2.561 2.300 0.386 7.812 2.451 5.459 III 13.00 2.521 1.327 13.50 2.557 1.346 弱风化14.00 2.803 1.475 粗面岩 14.50 2.833 1.491 3.128 2.300 0.308 10.599 3.522 8.626 III 3.593 2.300 0.308 10.904 3.623 9.002 III 3.540 2.300 0.308 13.095 4.351 11.846 III 3.624 2.300 0.308 13.380 4.446 12.236 III 15.00 2.675 1.408 3.401 2.300 0.308 11.932 3.965 10.304 III 15.50 2.884 1.518 3.328 2.300 0.308 13.869 4.609 12.913 III 16
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16.00 3.017 1.588 3.265 2.300 0.308 15.178 5.043 14.783 III 16.50 3.124 1.644 3.593 2.300 0.308 16.267 5.405 16.402 III 17.00 2.850 1.500 3.628 2.300 0.308 13.542 4.500 12.459 III 17.50 3.036 1.598 3.658 2.300 0.308 15.370 5.107 15.064 III 18.00 3.281 1.727 3.528 2.300 0.308 17.951 5.965 19.014 III 18.50 3.240 1.705 3.359 2.300 0.308 17.497 5.814 18.297 III 19.00 3.150 1.658 3.465 2.300 0.308 16.545 5.498 16.825 III 19.50 3.169 1.668 3.665 2.300 0.308 16.746 5.564 17.131 III 20.00 3.251 1.711 3.524 2.300 0.308 17.620 5.855 18.491 III 20.50 3.202 1.685 3.624 2.300 0.308 17.089 5.678 17.660 III 21.00 3.348 1.762 3.440 2.300 0.308 18.686 6.209 20.194 II 21.50 3.401 1.790 3.465 2.300 0.308 19.285 6.408 21.172 II 22.00 3.329 1.752 3.340 2.300 0.308 18.475 6.139 19.852 II 22.50 3.255 1.713 3.401 2.300 0.308 17.661 5.869 18.556 II 23.00 3.234 1.702 3.676 2.300 0.308 17.435 5.794 18.200 II 23.50 3.323 1.749 3.778 2.300 0.308 18.411 6.118 19.750 II 24.00 3.297 1.735 3.942 2.300 0.308 18.118 6.020 19.280 II 24.50 3.599 1.894 4.000 2.300 0.308 21.591 7.174 25.081 II 25.00 3.872 2.038 4.172 2.300 0.308 24.999 8.307 31.247 II 0.50 0.53 0.44 0.50 0.59 0.57 0.54 0.55 0.58 0.56 0.61 0.63 0.60 0.58 0.57 0.60 0.59 0.71 0.82
小金口隧道波速测试成果表 钻孔位置:YK47+750左8米
表4--4小金口隧道波速测试成果表
岩体声动弹性动剪切静弹性围岩深度 岩体波速(P-S) 波 泊松比 模量 模量 模量 类别 完整岩性 系数 Vp Vs Vp Ed Gd Es H(m) (Km/S) (Km/S) (Km/S) u (Gpa) Gpa) (Gpa) 0.50 1.080 0.578 1.102 1.300 0.300 1.127 0.667 0.003 VI 0.07 碎石1.00 0.986 0.527 1.006 1.300 0.300 0.940 0.556 0.002 VI 0.06 土 1.50 1.093 0.591 1.115 1.400 0.294 1.264 0.698 0.005 VI 0.07 2.00 0.983 0.531 1.003 1.400 0.294 1.023 0.565 0.003 VI 2.50 1.132 0.647 1.155 1.600 0.258 1.684 0.837 0.606 V 3.00 1.172 0.670 1.195 1.600 0.258 1.805 0.897 0.682 V 强风化砂质板岩 3.50 1.143 0.653 1.166 1.600 0.258 1.717 0.853 0.627 V 4.00 1.372 0.784 1.399 1.600 0.258 2.474 1.229 1.166 V 4.50 1.231 0.703 1.256 1.600 0.258 1.991 0.990 0.806 V 5.00 1.534 0.877 1.565 1.600 0.258 3.092 1.537 1.704 IV 5.50 1.567 0.895 1.598 1.600 0.258 3.227 1.604 1.832 IV 0.06 0.08 0.08 0.08 0.11 0.09 0.14 0.15 17