循环高水压对岩石超声波频域传播的影响特性试验研究

金解放; 周璐; 钱豪; 刘希望; 陈萌; 廖强强; 熊慧颖; 阙海辉

doi:10.16285/j.rsm.2025.0450

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循环高水压对岩石超声波频域传播的影响特性试验研究

更新时间：2026-07-06

- 循环高水压对岩石超声波频域传播的影响特性试验研究
- Vol. 47, Issue 5, Pages: 1597-1608(2026)
- 作者机构：
  
  1. 江西理工大学土木与测绘工程学院
  2. 江西理工大学资源与环境工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.16285/j.rsm.2025.0450
  CLC： TU45
- Published：2026
- 稿件说明：
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金解放, 周璐, 钱豪, et al. 循环高水压对岩石超声波频域传播的影响特性试验研究[J]. 2026, 47(5): 1597-1608.
DOI：

金解放, 周璐, 钱豪, et al. 循环高水压对岩石超声波频域传播的影响特性试验研究[J]. 2026, 47(5): 1597-1608. DOI： 10.16285/j.rsm.2025.0450.

摘要

岩石赋存水压力的变化会引起岩石长期和短期有效应力的变化，进而影响超声波在岩石中的传播。研究循环水压对岩石超声波传播频域特性的影响，有利于反演循环水压环境对深部岩石（体）的损伤情况。基于自主研制的高水压高应力岩石超声波试验系统，对红砂岩进行等幅水压循环加卸载作用下的超声波传播试验。对超声波首波数据进行傅里叶变换，分析超声波频谱幅值随水压力循环的变化特性；定义频谱能量传输系数，分析等幅水压力循环过程中频谱能量传输系数、质心频率和品质因子的变化规律，构建岩石超声波频域参数衰减的经验模型。研究结果表明，水压力一定时，随着等幅水压循环次数的增加，频谱面积和质心频率均呈现整体下降趋势。岩石频谱能量传输系数随等幅水压循环次数的增大而线性减小。随着等幅水压循环次数的增加，品质因子Q在低水压条件下快速衰减，高水压条件下衰减速率则相对平缓。研究成果有利于了解深部高水压环境下岩石体的损伤情况，为其赋存环境的反演提供参考意义。

Abstract

关键词

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贾海梁,王婷,项伟,谭龙,申艳军,杨更社.含水率对泥质粉砂岩物理力学性质影响的规律与机制[J].岩石力学与工程学报,2018(07).

樊秀峰,吴振祥,简文彬.循环荷载下砂岩疲劳损伤过程的声学特性分析[J].岩土力学,2009(S1).

巩思园,窦林名,何江,贺虎,陆菜平,牟宗龙.深部冲击倾向煤岩循环加卸载的纵波波速与应力关系试验研究[J].岩土力学,2012(01).

周治国,朱合华,陈伟.饱水岩样声波传播规律的试验研究[J].岩石力学与工程学报,2006(05).

陈旭,俞缙,李宏,蔡燕燕,张亚洲,穆康.不同岩性及含水率的岩石声波传播规律试验研究[J].岩土力学,2013(09).

李术才,许振浩,黄鑫,林鹏,赵晓成,张庆松,杨磊,张霄,孙怀凤,潘东东.隧道突水突泥致灾构造分类、地质判识、孕灾模式与典型案例分析[J].岩石力学与工程学报,2018(05).

杨为民,宋杰,刘斌,李术才,许新骥,刘征宇,聂利超.饱水过程中类岩石材料波速和电阻率变化规律及其相互关系试验研究[J].岩石力学与工程学报,2015(04).

王宇,李晓,胡瑞林,武艳芳,高玮.岩土超声波测试研究进展及应用综述[J].工程地质学报,2015(02).

朱洪林,陈乔,徐小虎,刘洪,文翔宇,陈吉龙,彭伟,赵彬凌.白云岩受压声学特性及其在裂缝研究中的应用[J].力学学报,2019(03).

邓华锋,原先凡,李建林,何明,罗骞,朱敏.饱水度对砂岩纵波波速及强度影响的试验研究[J].岩石力学与工程学报,2013(08).

李楠,张新,王达轩,赵星智,李松.煤样吸水全过程纵波波速变化规律及波形特征实验研究[J].岩石力学与工程学报,2017(08).

王朋朋,赵毅鑫,姜耀东,张村,张党育,杨军辉,刘文超,翟江澎.邢东矿深部带压开采底板突水特征及控制技术![J].煤炭学报,2020(07).

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贾蓬,祝鹏程,李博,徐雪桐.单轴压缩过程中岩石的实时超声波特性[J].中南大学学报(自然科学版),2022(10).

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