裂隙介质中波传播特性试验研究

【摘要】：本文以裂隙对波传播的影响为主要研究目标。首先，依据摩尔库伦摩擦定律描述岩石界面强度，系统研究了波在不同强度节理处传播的行为规律。然后又研究了应力波与用节理刚度系数描述的线性滑移岩石界面间的相互作用，给出了其透反射波幅的一般表达式，通过应力波垂直入射时的具体分析，反映出岩石界面的节理刚度对应力波传播的重要影响，并揭示了岩石界面对应力波的高频滤波作用。采用类岩石材料模型试件模拟节理裂隙介质，对不同裂隙长度、裂隙倾角、裂隙数目的非贯通裂隙试件的声波特性进行了超声波试验研究。测试和分析了纵波在裂隙介质中传播的波幅衰减规律。以国际大型的岩土工程分析程序FINAL为数值分析平台，进行了裂隙介质中的波传播数值仿真分析，比较了波幅衰减与实测值的异同。 本文研究的重要意义在于首次对非贯通裂隙介质中的波传播问题做出了有益的探索和试验研究工作。