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岩土工程中超声波检测技术汇报人：2023-12-15•超声波检测技术概述•岩土工程中超声波检测技术应用目录•岩土工程中超声波检测技术设备与仪器•岩土工程中超声波检测技术数据处理与分析•岩土工程中超声波检测技术影响因素与误差分析目录•未来发展趋势与挑战01超声波检测技术概述•超声波检测技术：利用超声波在岩土介质中传播的特性，通过接收和分析反射回来的超声波信号，对岩土介质的结构、性质、缺陷等进行检测和评估的技术。
超声波在岩土介质中传播时，会受到介质的介电常数、密度、弹性模量等参数的影响，发生反射、折射、散射等现象。
声波传播原理通过向岩土介质发射超声波，并接收反射回来的超声波信号，根据反射波的振幅、相位、频率等参数，对岩土介质的结构、缺陷等进行检测和评估。
反射波法通过向岩土介质发射超声波，并接收透过介质的超声波信号，根据透射波的振幅、相位、频率等参数，对岩土介质的性质、均匀性等进行检测和评估。
透射波法超声波检测技术应用领域用于检测岩土工程中的岩石、土壤、混凝土等材料的性质、结构、缺陷等。
用于探测地下地质构造、矿产资源分布等情况。
用于检测建筑工程中的混凝土、钢材等材料的质量、强度、均匀性等。
用于监测桥梁、隧道、大坝等结构物的健康状况，评估其承载能力和安全性。
岩土工程检测地质勘探工程质量检测结构健康监测02岩土工程中超声波检测技术应用建筑材料检测超声波检测技术可以用于检测混凝土、砂浆等建筑材料的强度、均匀性和内部缺陷。
路基和基础检测超声波检测技术可以用于检测路基和基础的强度、刚度和内部缺陷，以及评估其长期性能。
隧道和地下工程检测超声波检测技术可以用于检测隧道和地下工程的衬砌、围岩和基岩的强度、完整性和地质构造。
超声波检测技术可以通过在材料表面产生脉冲信号，探测内部结构和缺陷，对材料本身无损伤，提高了检测的可靠性和安全性。
非破坏性超声波检测技术具有高精度和高分辨率的特点，能够准确地检测出材料内部细微的缺陷和变化。
岩石力学中的岩石稳定性与声发射技术发表时间：2011-04-08T13:16:51.567Z 来源：《价值工程》2011年第3月上旬作者：李燕[导读] 岩体声发射技术是地下工程中监测围岩稳定性的重要手段。
李燕 Li Yan（漳卫南运河管理局规划设计研究院，德州 250013）（Zhangweinan Canal Bureau Institute of Planning and Design，Dezhou 250013，China）摘要：岩体声发射技术是地下工程中监测围岩稳定性的重要手段。
根据大量的现场岩体稳定性声发射信号参数，提出了评价地下工程岩体稳定性声发射相对强弱指标，综合考虑了岩体失稳过程的声发射事件率或能率的时间序列, 可以消除测点布置方式及地质构造等因素对声发射信号参数的影响，更准确地进行围岩稳定性评价。
Abstract： The rock sound emission technique is important means to monitor the stability of wall rock in underground construction. The evaluation of relative strength index of sound emission of rock mass stability in underground construction was put forward. The temporal series of rock sound emission rate or capacity ratio in the process of rock instability was synthetically considered, which can eliminate the influence of the factors of arrangement of measuring points and geological structure to parameters of acoustic emission signal, and accurately conduct estimation of stability of wall rock.关键词：岩体声发射；岩体稳定性；相对强弱指标Abstract： rock sound emission; rock mass stability; relative strength index 中图分类号：P5 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）07-0196-01 1 声发射基础材料或结构受力作用时发生变形或断裂，以弹性波形式释放出应变能的现象称为声发射（Acoustic Emission,简称AE）。
《岩体测试技术》课程结业论文题目:在相似模拟试验中利用超声波检测技术探测底板破坏深度学院：资源与土木工程学院课程名称：岩体检测技术授课教师：刘建坡专业班级：采矿1401姓名：何伟东学号：20141843在相似模拟试验中利用超声波检测技术探测底板破坏深度摘要：随着矿井开采深度的增加，工作面底板承压含水层水压也逐渐升高。
为了更深入研究承压开采工作面底板破坏规律，以赵固二矿11050工作面为原型，进行了相似模拟试验，以石膏块模拟底板L8灰岩，监测底板应力和位移。
将超声波检测技术应用于底板岩层结构破坏分析上，探测回采前后物性变化，并结合岩体内部波速与力学特征的关系，给出底板岩体破坏的判断标准。
结果表明:随着工作面推进，底板裂隙逐渐发育，在工作面后方20m范围内，底鼓量最大，且位移曲线与应力曲线基本吻合;超声波探测最终确定底板破坏深度为28 -- 32m，与现场实测结果一致。
关键词：相似模拟;超声波探测;底板破坏;承压开采1引言随着矿井开采深度的增加，工作面底板承压含水层水压逐渐升高，深部开采突水事故日趋增多，给矿井生产带来了巨大的经济损失和人员伤亡[1-3]。
采场底板变形与破坏是底板突水的重要影响因素，查阅相关文献[4-7]发现，国内外学者研究底板破坏深度和破坏形态主要有4种方法:理论计算、数值模拟、相似模拟和现场实测。
其中相似模拟试验模型铺设简单，观测过程方便，可根据需要测得模型内各位置应力、位移等参数，进而得到直观的底板破坏规律。
文献[8一9]设计了新的承压水模拟装置;文献[10一11]在二维试验台的基础上研制了三维固流祸合模拟试验台;文献[12 -13]研究试验装置的结构优化。
可以看到目前的相似模拟试验研究重点都是加载系统和测试系统的完善，试验中底板破坏深度及破坏形态主要通过观察裂隙发育情况来判断，对采动后底板岩层物性变化研究较少。
本文以赵固二矿11050工作面为原型进行相似模拟试验，在工作面回采过程中，监测底板应力、位移等参数，同时利用超声波检测技术探测底板岩层波形变化，进而分析其物性变化，并结合岩体内部波速与力学特征的关系，给出底板破坏的判断标准。
岩石声波测速实验报告实验目的：通过声波测速方法测量不同岩石样品的声速，并分析其成因。
实验原理：声波测速是一种常用的岩石物理实验方法，通过测量声波在岩石中的传播速度来推测岩石的物理性质和结构。
实验中常用的声波传播模式有纵波和横波两种。
实验步骤：1.准备工作：选择不同类型的岩石样品，保证其表面光滑且无任何裂纹。
准备声波源和接收器。
2.实验装置：将声波源和接收器分别固定在两个相对的位置上，使它们与样品成一直线。
调节声波源和接收器的间距为固定值。
3.实验操作：发射一个短脉冲信号，让声波沿着样品的长度传播。
接收器收集到反射的声波信号并传输到计算设备上。
4.数据处理：通过计算接收器接收到声波信号的时间间隔和样品的长度，推算出声波在岩石中的传播速度。
实验结果与讨论：根据实验数据计算出不同岩石样品的声速，并进行分析。
1.实验结果：将实验数据列成表格，并计算出每个样品的声速。
样品编号岩石类型声速（m/s）1 花岗岩50002 石灰岩35003 砂岩20002.结果分析：（1）花岗岩的声速较高，说明其具有较高的密度和硬度。
花岗岩中晶粒间的结合较紧密，使声波传播时受到的阻力较小。
（2）石灰岩的声速较花岗岩较低，说明其密度和硬度相对较小。
石灰岩中的微小裂缝和孔隙较多，导致声波传播时受到的阻力较大。
（3）砂岩的声速最低，砂岩中含有较多的石英和珍珠岩等成分，这些成分的密度较小，且砂岩中的孔隙较多，造成了声波的衰减，使得声速较低。
结论：通过声波测速方法，我们成功地测量了不同岩石样品的声速，并分析了其成因。
花岗岩具有较高的声速，主要由于其密度和硬度较大；石灰岩的声速较小，与其较多的微小裂缝和孔隙有关；砂岩的声速最低，主要受到其含有的低密度石英和珍珠岩成分以及孔隙的影响。
实验中可能存在的误差：1.由于实验条件的限制，实际测量的声速可能与岩石实际声速有一定差距。
2.岩石样品中的微小裂隙和孔隙对声波的传播也会产生影响，可能造成测量结果的偏差。
岩体声发射智能监测设备及矿山安全预报技术岩体声发射智能监测设备及矿山安全预报技术矿山安全事故时有发生，其中不乏由于岩石体的破裂、滑移等造成的事故。
因此，对于岩体发生声发射这一现象的监测，可以有效地预防和减少矿山事故的发生。
本文将介绍岩体声发射智能监测设备及矿山安全预报技术。
一、岩体声发射智能监测设备岩体声发射是指在岩石体中堆积、应力积累和破裂破碎过程中，由于岩石体内应力的集中和表面开裂、裂缝的扩张导致的发声现象。
岩体声发射的监测，是利用声波传输原理，通过岩石体内的声波传播实现对岩体运动状态的监测。
常见的岩体声发射监测方法有三种，即内置式监测法、施加外部激励式监测法和半主动式监测法。
其中，半主动式监测法是一种新的监测方法，主要是通过加强和改善传感器的接触，以使传感器可以更好地接收声波信号。
岩体声发射智能监测设备，就是基于这一方法研制的，主要由传感器、信号处理器、数字录音仪等部分组成，可以实现对岩石体强度、稳定性等各项指标的综合监测。
二、矿山安全预报技术岩石体给矿山带来的危害不仅仅是岩体崩塌，同时还包括地裂、水害、气害等。
因此，岩体声发射监测技术可以为矿山安全预报技术提供有力支持。
矿山安全预报技术主要是通过岩体采样和采集到的数据进行分析和研究，从而评估和判断矿山实时的安全状态，并提出相应的预警和处理措施。
其中，岩体声发射监测技术是矿山安全预报技术的主要手段之一。
通过对岩体声发射信号的分析和判断，可以对岩石体的破坏特征和破坏过程进行预测和判断，从而及时采取有效的措施，确保人员和设备的安全。
总之，岩体声发射智能监测设备及矿山安全预报技术日益成熟和广泛应用，不仅提高了矿山的生产效率，同时也大大降低了事故的发生率。
同时，还有很多相关研究可以进行和完善，进一步提升岩体声发射监测技术的精准性和准确性，为矿山安全预报技术的发展提供更好的支持和保障。
岩体测试技术课程结业报告班级：采矿1101班姓名：王明政学号：20111913指导教师：屠晓利、刘建坡日期：2014年5月16日目录一、岩体测试技术 (3)1.1、电阻应变片测量原理、构造与分类 (3)1.1.1测量原理与构造 (3)1.1.2应变片的分类 (3)1.1.3应变片的粘贴工艺 (3)1.2、岩体应力及变形测试 (4)1.3、岩土体变形监测 (4)1.3.1岩土体变形监测的意义 (4)1.3.2岩土体变形监测的内容和方法 (5)二、传感器的相关资料——光电传感器 (5)2.1概述 (5)2.2原理 (6)2.3分类和工作方式 (7)2.3.1槽型光电传感器 (7)2.3.2对射型光电传感器 (7)2.3.3反光板型光电开关 (7)2.3.4扩散反射型光电开关 (7)2.4结构分析 (8)2.5类型 (8)2.6分类 (9)2.6.1安全类型 (9)2.7特长 (9)2.8应用 (10)2.9特性 (11)2.9.1暂态响应范围宽，谐波测量能力强 (11)2.9.2数字接口，通信能力强 (12)2.9.3体积小，重量轻、易升级 (12)2.10市场领域 (12)2.11新技术和应用 (13)2.12前景预测 (14)一、岩体测试技术1.1、电阻应变片测量原理、构造与分类1.1.1测量原理与构造1.1.2应变片的分类•1.丝绕式应变片 2.短接丝式应变片1.1.3应变片的粘贴工艺•准备---表面处理---粘贴固化1.2、岩体应力及变形测试利用钻孔应力解除法测量岩体应力时，是把地下原岩体视为处于一定应力状态下的理想弹性体，即岩体已有一定的弹性变形。
这样，首先在岩体中钻一个小钻孔，可称为测孔，把测量孔径变化的传感器安装在孔内（孔径变形法），或把电阻应变片贴在孔底上（孔底应力解除法）或孔壁上（孔壁应力解除法）。
其后，用钻套孔（可称为解除孔）的办法，把安装有传感器的岩心和原岩分离，此时岩心将发生弹性恢复变形。
岩体声发射智能监测设备及矿山安全预报技术现代社会对于矿山安全的要求越来越高，而每年都有大量的矿山事故发生，由此引发的人员伤亡和财产损失也难以估量。
岩体声发射智能监测设备是一种可以实时监测岩石内部物理信号的设备，可有效预测矿山地质灾害风险并及时采取措施保障人员和设备的安全。
岩体声发射原理岩体声发射是指在岩石内部随着发生塑性变形和破裂时，产生的声波信号。
岩石的塑性变形和破裂是由于其内部存在的应力和应变变化引起的。
岩石中的微裂缝和裂隙是岩体声发射的主要来源，而声波信号的频率、幅值和波形等特征则与岩石的结构、形态、应力状态及其物理特性等相关。
岩体声发射智能监测设备的工作原理岩体声发射智能监测设备可实时监测岩石内部声波信号，获取岩石的力学性质及其变化过程。
其工作原理为：通过电缆传感器安装在矿山巷道、采掘工作面、深孔等岩石结构物上，对岩石内部的声波信号进行采集和处理。
采集到的数据通过设备内部的数据分析软件进行处理和分析，得出岩石的应力状态及其演化情况，并通过无线网络向运营人员提供实时报警和预警。
矿山安全预报技术矿山安全预报技术是根据矿山环境、地质条件及其物理特性等，通过不同监测方法和手段对矿山地质灾害进行预测，从而保障矿山安全和稳定运营。
矿山安全预报技术主要包括：岩石力学参数监测、地面变形监测、岩层内部应力监测、地下水位监测等多方面的内容。
岩体声发射智能监测设备在矿山安全预报中的应用岩体声发射智能监测设备在矿山安全预报中发挥着重要的作用。
通过对岩体声发射信号的记录和分析，可以获得岩石内部应力状态及其演化情况的信息，辅助矿山相关人员进行地质灾害风险预测和预报，并采取预防和控制措施以保障矿山人员和设备的安全。
岩体声发射智能监测设备还可与其他矿山安全预报技术相结合，形成完整的矿山安全预报系统，为矿山的运行和安全提供了可靠的技术支持。
结语岩体声发射智能监测设备是一种先进的科技设备，可有效预测和预报岩石塑性变形和破裂等地质灾害风险。
《岩体测试技术》课程结业论文岩体声波测试技术原理与在工程中的应用学院：XXX专业班级：XXX姓名：XXX学号：XXX岩体声波测试技术原理与在工程中的应用XXX（XXXX，XX XX）摘要：声波测试技术现已变成一种常规的勘测技术，在工程地质中的应用越来越广泛这主要的原因就在于它设备简单、测试而广、经济实用，结合地质能较全而地提供岩石与岩体的多种物理力学的动态指标。
本文介绍了声波测试技术的基本原理和在工程中的应用实例。
关键词：声波岩体测试泊松比纵波1概述在岩体中传播的声波是机械波。
由于其作用力的量级所引起的变形在线性围，符合虎克定律，也可称其为弹性波。
岩体声波检测（Rock Mass Sound Wave Detecting）所使用的波动频率从几百赫到50千赫（现场岩体原位测试）与100到1000千赫（岩石样品测试），覆盖了声频到超声频频段，但在检测声学领域简称其为“声波检测”。
应提与的是：这里所阐述的声波检测还包含一些被动声波检测，即不需要振源的地声检测技术概述。
1.1岩体声波检测技术的进展概述我国岩体声波检测技术应用研究，是在上世纪六十年代中期开始的。
它的起步借鉴了金属超声检测和水声探测技术，从仪器研发、换能器的仿制到研制，现场原位检测与室试件测试方法研究，经历了四十个春秋，是在一代科技工作者多学科群体的努力下完成的；到今天，检测仪器由第一代电子管式、第二代晶体管式、第三代小规模集成电路式，发展到今天的第四代，即由声波发射电路、大规模集成电路的数据采集系统、计算机嵌入式主板、操作系统软件、信号分析处理软件等组成，成为具有一定智能分析功能的声波检测分析仪，换能器多达十余个品种；由纵波测试应用发展到横波测试；由声学参量声时的应用，发展到波幅、频率的应用。
目前，声波检测技术纳入了不同行业的多个规程、规，说明该项技术的发展成熟程度。
1.2岩体声波检测使用的频率表 1不同频率震源的检测目的、检测距离2声波传播基本理论2.1声波基础知识2.1.1声波概念发声体产生的振动在空气或其他物质中的传播叫做声波。
第7章岩体声测技术岩体声波探测技术，国外六十年代开始研究应用于工程，我国较多的研究应用始于七十年代初。
近些年来，国内外对这一技术的应用已较广泛，发展也很快。
声波测试技术也应用于混凝土和各种土体的声波速度测定。
岩体声波探测技术是研究人工激发或者岩石破裂产生的超声波在岩体内的传播规律。
并以此规律判断岩体内结构状态、应力大小、弹性参量及其它物理性质等岩体力学指标。
本章将对岩体声波测试的基本原理、仪器组成与工作原理以及测试方法加以介绍。
7.1 岩体声波测试的基本原理固体的弹性和塑形，大体来说，当外力很大、作用时间较长时，物体多表现为塑形状态；而当外力较小和作用时间较短时，则表现为弹性状态。
在岩体中利用锤击或电脉冲的激发手段，外力一般很小，故岩体表现为弹性性质。
因此，岩体声波探测技术中所涉及的声波是弹性波。
7.1.1 弹性波及波动方程式当外力对弹性介质的某一部分产生初始扰动时，由于介质的弹性，这种扰动将由一个质点传播到另一个质点，如此连续进行下去，即出现弹性波。
弹性波是一种扰动的传播，没有物质的传输。
也就是说不管弹性波在介质中传播的多远，但介质点仅能围绕其平衡位置在一个非常小的空间内振动或转动。
扰动经过介质传播的速度称为弹性波的“波速度”。
弹性波又是一种机械波，即机械能在介质中传播。
如声波、水波、和地震波等。
在空气中的弹性波，在其频率为20HZ~20KHZ时通常称为声波。
声波的频率范围是人耳可能感知的范围。
频率低于20HZ时，称为次声波，而高于20KHZ 时则称为超声波。
在声波探测技术中，习惯把声波和超声波合在一起，泛称为声波。
气体和液体中的声波，是纯粹的纵向振动，属压缩波，常称为纵波。
纵波传播时，质点的机械振动方向与波的传播方向一致。
固体中的声波，除产生纵波外，还产生横波。
横波在固体中传播时，质点的机械振动与波的传播方向相互垂直。
根据牛顿第二定律在直角坐标系中，从微小单元六面体中可推导出纵波和横波的波动方程式。
六面体在X 轴方向的合力为：()()()yx xx xx xx yx zx yx zx zx dx dy dz dy dz dy dx dz x y dx dz dz dx dy dx dy zσσσσσσσσσ∂∂+⋅⋅-⋅⋅++⋅⋅∂∂∂-⋅⋅++⋅⋅-⋅⋅∂ （7-1） 简化后得：()yx xx zx dx dy dz x y zσσσ∂∂∂++⋅⋅∂∂∂ （7-2） 单元体的质量为dx dy dz ρ⋅⋅⋅，其中ρ为单元体的密度。
设x 方向的位移为u ，y 方向的位移为v ，z 方向的位移为w ，则牛顿第二定律的表达式为：22()u F dx dy dz tρ∂=⋅⋅⋅∂ （7-3） 同理可得出以应力表示的单元六面体的运动方程式：222222xy xx xz yx yy yz zy zx zz u t x y zt x y zt x y z σσσρσσσυρσσσωρ∂⎫∂∂∂=++⎪∂∂∂∂⎪⎪∂∂∂∂⎪=++⎬∂∂∂∂⎪⎪∂∂∂∂=++⎪∂∂∂∂⎪⎭（7-4） 根据虎克定律可以得出如下的应力与应变的关系：1()1()1()111;;xx xx yy zz yy yy xx zz zz zz yy xx xy xy yz yz zx zx E E E G G G εσμσσεσμσσεσμσσεσεσεσ⎫⎡⎤=-+⎣⎦⎪⎪⎪⎡⎤=-+⎣⎦⎪⎬⎪⎡⎤=-+⎣⎦⎪⎪⎪===⎭ （7-5） 式中：E —弹性模量；μ—泊松比；G —剪切模量。
从弹性力学知道应变与位移的关系：1()2xx xy xz x xx yy zz u u x x y u x z y z u x y z υεεωωυεωυωεεε⎫∂∂∂==+⎪∂∂∂⎪⎪∂∂∂∂=+=-⎬∂∂∂∂⎪⎪∂∂∂∆=++=++⎪∂∂∂⎭ （7-6） 式中 x ω—沿x 轴的旋转分量△—体积应变（或称体积膨胀）因为，2(1)E G μ=+ 所以，12()xx yy zz Eμσσσ-∆=++于是有： 2()122()122()12xx xx yy yy zz zz xy xy yz yz zx zx G G G G G G μσεμμσεμμσεμσεσεσε⎫=+⋅∆⎪-⎪⎪=+⋅∆⎪-⎬⎪=+⋅∆⎪-⎪⎪===⎭ （7-7） 拉梅系数212G μλμ=- 由式（7-6）及（7-7）可得出：222xx xx yy yy zz zz xy xy yz yz zx zx G G G G G G σελσελσελσεσεσε⎫=+⋅∆=+⋅∆⎪=+⋅∆=⎬⎪==⎭（7-8） 因此，将（7-8）式代入（7-4）第一式，得：22(2)()()xx xy xz u G G G t x y zρλεεε∂∂∂∂=⋅∆++⋅+⋅∂∂∂∂ （7-9） 将（7-6）式代入（7-9）式，整理后得出用应变表示的运动方程式：222222222()()()u G G u t xG G t y G G t z ρλνρλνωρλω⎫∂∂∆=++∇⎪∂∂⎪∂∂∆⎪=++∇⎬∂∂⎪⎪∂∂∆=++∇⎪∂∂⎭（7-10）式中： 2222222x y z ∂∂∂∇=++∂∂∂称为拉普拉斯算子 将（7-10）式顺次对x 、y 、z 作偏微分运算后相加得：222(2)G tρλ∂∆=+∇∆∂ （7-11） （7-11）式是对体膨胀∆而成立的运动方程式。
而体膨胀∆是表示弹性体膨胀、收缩状态的物理量，因而上式便是描述这种状态的波动现象的方程式，即纵波的波动方程式。
假定在岩体中取一点作为波的振源，则体膨胀∆随时间t 的变化规律为：0sin t ω∆=∆ （7-12）式中：0∆—初振幅；ω—角频率距振源为r 点的体膨胀∆为：0sin ()r t ων∆=∆+ （7-13） 式中：ν—波动在岩体中的传播速度。
由上式偏微分得：222022220222sin ()11sin ()r t t r t r ωωωνωωωννν⎫∂∆=-∆+=-∆⎪⎪∂⎬∂∆⎪=-∆+=-∆⎪∂⎭（7-14） 将式（7-14）代入（7-11）得： 2221221()2()p G G λωωρνλνρ+-∆=-∆+= （7-15）上式表示体积膨胀在各向同性各限介质中的传播速度。
其传播特点表现为介质的压缩和膨胀，此时介质质点的运动方向与波的传播方向一致，故称为纵波（p 波）。
把式（7-10）中的第三式对y 偏微分后减去第二式对z 偏微分得：222()()G t y z y z ωυωυρ⎡⎤∂∂∂∂∂-=∇-⎢⎥∂∂∂∂∂⎣⎦即：222x x G tωρω∂=∇∂ （7-16） 用（7-12）式、（7-13）式、（7-14）式、（7-15）式的方法可得：12s G V ρ⎛⎫= ⎪⎝⎭ （7-17） 上式表示对于x 轴的旋转分量x ω，是以()12G ρ的速度在各向同性无限介质中的传播。
此时0∆=，常称这种波为等体积波，即横波（s 波）。
已知体积压缩模量23K G λ=+，故23K G λ=-，将它代入纵波速度公式（7-15）中，得：124()3p K G V ρ⎡⎤+⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦（7-18） 从横波速度公式知，s V 只与介质密度ρ及剪切模量G 有关。
从纵波速度公式（7-18）知，p V 不仅与压缩模量K 有关，而且也与剪切模量G 有关。
因此，纵波在传播时，介质不是承受一个简单的压缩，而是压缩和剪切的组合。
也就是说，当纵波传播时，介质在抗压的同时也抵抗了剪切。
将拉梅系数(1)(12)E μλμμ⋅=+-、剪切模量2(1)E G μ=+代入（7-15）式和（7-17）式可得到纵波速度p V 及横波速度s V 与介质弹性系数的关系为：p V =（7-19）s V = （7-20） 以上两式说明，若介质的弹性模量E 、泊松比μ及密度ρ已知，则介质的纵波速度p V 及横波速度s V 可以决定。
反之当测出纵波速度p V 及横波速s V 时，亦可计算出介质的弹性模量E 及泊松比μ。
此外，将纵波速度p V 比横波速度s V 得：ps V V = （7-21） 上式说明，p V 与s V 的比值与介质密度ρ和弹性模量E 无关，只与泊松比有关。
对于大多数岩石来说，其泊松比μ之值都在0.25上下，当μ=0.25时，由（7-21）式得：1.73ps V V ≈≈以帮助我们在已知p V 的情况下大致估算出s V 的近似值。
综合上述，可以得出下列两结论：一切纵波，不论波长的大小如何，也不论波形如何，在弹性介质内部都以疏密发散的形式向四周传播，速度p V 是个常数，它只与介质的拉梅系数λ、剪切模量G 和介质密度ρ有关。
这个纵波在一定的周期范围内（116秒至150000秒），就是声波。
一切横波，不论波长大小与波形如何，在弹性介质内均以剪应变横向位移形式向四周传播，其速度s V 是个常数，而且只与介质的剪切模量G 和密度ρ有关。
7.1.2 表面波在各向同性的无限介质中，只有纵波和横波二种类型的弹性波存在。
但若介质存在一个或更多个界面时，则在界面附近产生表面波。
这种波的振幅随着离开界面的深度很快衰减，且传播速度小于介质的纵波和横波速度。
表面波有两种基本形式，一是瑞利波（R 波），一是勒夫波。
我们只将瑞利波的一些重要结果简述如下：（1）面波的速度R V 是横波速度s V 的m 倍。
当一般岩石的泊松比μ=0.25时，m=0.9194。
因此，若横波速度s V 为1，则纵波速度p V 为1.73，而面波速度R V 则为0.9194。
可见，表面波的速度R V 只有纵波速度p V 值的一半稍强。
（2）表面波的速度R V 值与频率无关。
而仅与介质的弹性系数有关。
因此，表面波在各向同性介质中传播时，波形不会改变，即不会出现频散现象。
（3）表面波沿界面一定深度传播，它的强度随深度很快衰减，频率愈高，这种沿深度发生的振幅衰减就愈快。
如图7-1所示是对大型混凝土构件采用10KHz 的探头相距7米时的实测记录。
仪器时标测出纵波前沿走时1740微秒；横波前沿走时2650微秒；而瑞利面波前沿走时为3160微秒。
由此可以算出ps V V =1.53，而R sV V =0.84。
另外，当距离达到L =7米后，纵波、横波和面波是可以区分很清楚的。
特别可以看到，面波幅度与横波幅度之间的差别远大于横波幅度与纵波幅度之间的差别。
这是因为面波的振幅衰减与距离的一次方成反比。
而纵、横波的振幅衰减与距离的二次方成反比。
图7-1 纵波横波及面波的传播次序面波的能量主要分布在表面附近，而在震源辐射出的能量分配上，面波又占了一半以上，故在岩体表面上的面波是最强的优势波。
因此，在声波探测技术中面波是一种干扰波。
7.1.3 声波传播过程中的特殊波1.波的绕射运动着的波遇障碍而发生弯曲的现象或者说波离开直线传播的现象，称为波的绕射。
