[摘 要] 本文研究了渗流引起的声发射(AE)现象。通过三种土样制成的试件(直径11.4cm,高27.6cm)在实验室进行不同条件的渗流试验,并记录声发射信号。对AE信号进行时域与频域分析的结果表明:AE强度随渗流速度的上升而增加。对某一给定流速,颗粒大的土样中产生的AE强度大些。并且,用声发射信号的电压阈值比用记录的AE次数来表示AE强度更恪当。
关键词:声发射 渗流 大坝 堤坝 安全探查 监测 室内试验 分析 波的传播
2试验土样
试验用了三种粒径的土样,其级配分别为:1号砂砾土样4.76-9.5mm(4#筛),2号砂砾土样3.36~4.76mm(4#~6#筛)和3号砂砾土样2.38~3.36mm(6#~8#筛)。这些土样来自石灰岩碎石,且呈磨圆状颗粒。此石灰岩碎砾的比重为2.74。试样尺寸为高27.6cm.直径11.4cm。试样分五层制备,每层都精心压实至0.8的孔隙率。
3试验设备
试验设备由三部分组成,分别为渗透仪盈其供水系统,换能器探头及模拟信号控制系统,计算机信号采集及分析系统。整套试验装置的示意图如图1所示。供水系统由两个水箱及一台渗透测试仪组成,两水箱串成一体,但故在不同高度处。上水箱用来存放自来永并使气泡溢出,下水箱存放供实验用的无气水。渗透仪内装试验土样,去气的水从下向上游经试样,同时监测渗流产生的AE信号。探头与模拟信号控制系统。用于信号测试、放大、滤波及转换声波与水压力信号。模拟信号控制系统台有一台两通道前置放大器,两台单通道模拟式滤波器和一个隔声箱。信号采集与分析系统是一个计算机控制的DAQ系统,由Goldstar OS一90209 20MHz示波器(用来监视模拟信号)、HP35665A动态信号分析仪及具有MATLAB数据处理软件的PC机组成,后二者构成了主要分析系统。