Изучение геологического строения массивов горных пород. Расчленение горизонтально-слоистых сред. Изучение подземных вод в массивах горных пород, страница 22

мой линией. Тангенс угла наклона годографа определяет скорость распространения волны в образце.  На практике, за счет погрешностей в измерении t , за счет неоднородности среды и других причин, точки на графике получаются с некоторым разбросом. Проводя через эти точки наилучшим образом совпадающую с ними прямую линию, получают годограф. Для определения скорости по годографу берут произвольное приращение координаты точки приема Δх и определяют соответствующее этому приращению приращение Δt.  Значение скорости рассчитывается по формуле 

Δx

                                                                                         v = _.

Δt

Методика просвечиванияпозволяет измерять скорости продольных, а при наличии специальных датчиков поперечных колебаний - и скорости сдвиговых волн. При просвечивании цилиндрических образцов-кернов, отобранных из скважин, датчик и приемник располагают на противоположных сторонах керна - по диаметру или оси. При наблюдениях должны выполняться следующие требования: 1) образцы должны иметь ровные параллельные друг другу поверхности; 2) датчики должны прикладываться строго напротив, чтобы ось одного являлась продолжением оси другого; 3) вступление импульса должно быть четким, т. е. момент прихода волны должен отмечаться резким срывом. В результате измерений по методике просвечивания получают время t прохождения сигнала через образец и длину образца s. Считая, что образец однороден, можно определить скорость распространения упругих колебаний в образ-

s це v =  . t

После того как проведены исследования на образце и определены скорости распространения в нем продольных v_P и поперечных волн v_S, а также плотности σ рассчитывают модуль Юнга и коэффициент Пуассона по формулам

                                                                     2              2

                                                                   vP −2vS                                   2

μ= 2(v_P2 −v_S2) , ED = 2vSσ(1−μ)

Коэффициент Пуассона – величина безразмерная, модуль Юнга принято выражать в кг⋅с/см².

Статические модули упругости Е_S, определенные статическим методом отличаются по значениям от динамических модулей Е_D. Обычно Е_D> Е_S,, а разница между ними варьирует в пределах первых десятков процентов при измерениях на образцах и десятков и даже сотен процентов при измерениях в естественных условиях.

Вопросы для самоконтроля

1  Какие волны называют рефрагированными?

2  Что представляет собой неоднородная  и градиентная среды?

3  Как распространяются упругие волны в градиентной среде?

4  Какой вид имеют годографы прямой и головной рефрагированных волн?

6  В чем состоит суть интерпретации годографов рефрагированных волн способом Кондратьева?

7  Что характеризует модуль Юнга и коэффициент Пуассона?

8  Какие вы знаете основные типы упругих волн? С какими деформациями они связаны?

9  В чем суть методики просвечивания?

10  В чем суть методики профилирования? 

Лабораторная работа 1 

«Интерпретация годографов рефрагированных волн»

Цель работы: приобретение навыков интерпретации годографов рефрагированных волн при решении задач инженерной геологии и гидрогеологии.

Материалы и оборудование: миллиметровая бумага, калькулятор.

Задание

По заданным параметрам среды (таблице 22) рассчитать годограф прямой рефрагированной волны t(x) и затем, проинтерпретировав его проследить как изменяется скорость с глубиной сейсмических волн с глубиной. 

Ход работы

1  Рассчитать годограф прямой рефрагированной волны.

2  Построить годограф прямой рефрагированной волны t(x). Построения выполнить на миллиметровке, масштаб выбрать самостоятельно.

3  Выполнить интерпретацию годографа рефрагированной волны способом Кондратьева.

4  Построить график изменения скорости v(h) с глубиной  и по нему определить относительный вертикальный градиент γ.

5  Результаты оформить в виде пояснительной записки с приложением графических материалов.

Таблица 22. Варианты заданий