聲波測井主要分為聲幅測井與聲波測井兩大類。一般來說，我們說的聲波測井指的是對地層當中聲波傳播速度進行測量。

1、 聲波測井

在不同的介質(zhì)當中，聲波傳播會有明顯的差別，巖石當中的裂縫、風化以及溶洞對聲波速度都有影響，因此對巖層物性特征的了解可以通過聲波測試來進行。而聲速測井測的是地層中聲波傳播的時間。聲波測井一般是對縱波速度進行測量，聲波耦合通過儀器發(fā)射晶體聲波，然后通過儀器接收晶體聲波。由于接收晶體與發(fā)射晶體之間存在一定距離，所以傳播速度與所測得的聲波傳播時差成反比。根據(jù)實際需要，也可以將傳播時差換算成聲波速度，然后再與其余的物理參數(shù)進行結合，也能夠?qū)M波速度計算出來，從而對彈性參數(shù)以及巖性的劃分進行計算，這樣更有利于巖土工程勘察工作的進一步開展。

2 、巖石中聲波的傳播

我們所研究的是不同地質(zhì)年代在地殼中的礦物成分以及結構各異的巖石，并且在巖石當中還存在裂隙與孔隙，但是它們的分布、大小、形狀并非固定，而這些因素對巖石的物理性質(zhì)都有不同程度的影響。巖石的聲速指的是在巖石當中聲波的傳播速度，理論支持與實踐證明：隨著巖石密度的不斷增大，聲波速度也會隨著提升。

2.1 巖性

如果巖石的巖性不同，那么聲波傳播速度也會有明顯的區(qū)別。巖性不同，巖石密度就存在差異，一般來說，巖石密度從大到小依次為：石灰?guī)r→砂巖→泥巖，而聲波速度也會隨著密度的減少而降低。

2.2 巖石結構

如果巖石的膠結性較差、較為疏松，聲波速度也會降低；反之，聲波速度則會升高。對于聲波速度來說，巖石當中存在的溶洞與裂隙等也會產(chǎn)生一定程度的影響。

2.3 巖石孔隙間的儲集物

巖石聲波速度也會受到巖石孔隙當中不同儲集物的影響。

2.4 地質(zhì)時代以及地層埋藏深度

聲波在地層當中的傳播會受到地層時代以及地層埋藏實際深度的影響。當?shù)刭|(zhì)時代與巖性相同，那么埋藏的深度越大，聲波傳播的速度也就越大；反之，埋藏的深度越小，那么聲波速度也會隨著減小。在巖性相同的情況下，相比新地層，老地層的聲波傳播速度更快，這主要是由于在漫長的地質(zhì)年代中，老地層受到了覆蓋巖層長期性壓實產(chǎn)生的結果。此外，由于長期地殼運動，巖石骨架顆粒的排列也會越來越緊，其彈性與密度都會不同程度地高壓反應釜的密封增加。

3 、聲波測井的應用范圍

3.1 鉆孔巖性的劃分

由于不同的巖層所具有的聲波傳播速度是不同的。所以，地層巖性可以通過聲速測井來進行判斷。在鉆孔巖性的劃分當中，也可以結合自然伽瑪、電阻率等有關的參數(shù)。

3.2 巖層風化、氧化帶的確定

由于受到了氧化與風化，巖石的膠結程度會受到不同程度的影響，甚至會出現(xiàn)破碎，從而導致強度減弱、密度減小、波速減小，將完整的巖石聲波速度與所測得的聲波速度進行比較就會發(fā)現(xiàn)。巖石的疏松與破碎的程度能夠通過波速的減少量來判斷，因此對巖層的氧化帶、風化都能夠加以確定。

3.3 解釋裂隙和軟弱夾層

巖層的聲波速度會受到軟弱夾層以及裂隙的影響，因此，對裂隙以及軟弱夾層的解釋，主要依據(jù)聲波測井曲線的低異常。

3.4 彈性參數(shù)的確定

根據(jù)彈性力學知識，介質(zhì)當中的彈性參數(shù)可以通過介質(zhì)密度ρ，根據(jù)介質(zhì)中聲波傳播的縱波（VP）與橫波速度（VS）來加以確定。在公式當中：E—介質(zhì)的彈性模量；δ—泊松比；k—體積模量；μ—切變模量。在聲波測井當中，一般提供的是縱波時差Δtp，并且將其換算成為VP，而通過經(jīng)驗公式，我們能夠計算得到VS：

4 、聲波測井在巖土勘察工程實例當中的應用

4.1 鉆孔巖性的劃分

從深圳市一個綜合樓ZK6勘察鉆孔的綜合測井所取得的成果來看，通過鉆探主要揭露了地層中的黏土、砂質(zhì)黏土、砂巖以及泥巖。從實際的地層實踐來看，砂層與砂巖具有較高的縱波速度，而黏土的縱波速度相對較低，并且砂層與砂巖出現(xiàn)了低異常的自然伽瑪，高異常的視電阻率，在通過解釋與分析之后，就能夠?qū)@孔巖性進行明確的劃分，并且也能夠獲取較好的分層效果。

4.2 巖層風化、氧化帶的確定

4.2.1 從株洲一個行政辦公大樓ZK04號勘察鉆孔中所取得的綜合測井成果來看：在進行測試中均在石英砂巖深度進行，在垂直深度為17.2m之下的縱波速度平均值達到了6,200m/s，而垂直深度在17.2m之上為3,300m/s。主要原因是由于淺部的巖層受到了氧化、風化，從而形成了卸荷帶，導致波速呈現(xiàn)減小現(xiàn)象。

4.2.2 從西山煤礦開采一期工程ZK10號勘察鉆孔所取得的測井成果來看：花崗巖是通過鉆探揭露出來的基巖，在46.20m處，縱波速度曲線呈現(xiàn)出較低異常（平均速度在3,500m/s左右，最低在1,700m/s），因此，可以確定巖層氧化帶、風化帶帶46.20m。

4.3 解釋裂隙和軟弱夾層

在巖土工程的建設當中，軟弱夾層和裂隙是地質(zhì)問題中的重點。從西山煤礦開采工程ZK05號勘察鉆孔所取得的測井成果來看，通過鉆孔，所揭露處塑料用什么粘來的巖層也是花崗巖，其縱波速度曲線低尖峰異常表現(xiàn)在21.50m～22.00m，33.80m～34.40m，40.10m～40.90m這三段孔深階段當中，并且一一對應了視電阻率曲線的低尖峰異常，通過解釋與分析得出其為巖層裂隙，完全吻合于比對鉆探之后的取心資料。

4.4 彈性參數(shù)的確定

通過測井計算之后的巖土力學性質(zhì)，可以和實驗室所測得的巖土層樣的力學性質(zhì)進行比對，從而不難看出其中存在一定的可比性與相關性，我們也可以將比的結果當作巖土層強度評價的重要依據(jù)，同時也能夠提供一定的依據(jù)為巖土工程勘察所利用。表1為超高層建筑樁基工程ZK3號工程勘察鉆孔聲速測井所取得的成果。

表1 超高層建筑樁基工程ZK3號工程勘察鉆孔聲速測井成果

5 、結語

通過多年的實際巖土工程勘察，對多個項目進行塑料排水板材質(zhì)了綜合測井，了解到：在勘察巖土工程當中，巖土打氣泵怎么排水層的相對強度可以通過動彈模量等彈性參數(shù)反映出來，也能夠提供一定的建筑設計參考依據(jù)。采用聲波測井技術不僅能夠為建筑設計提供各種各樣的彈性參數(shù)，也能夠?qū)r性的劃分、解釋軟弱夾層以及氧化帶的圈定等方面作出貢獻。通過實踐，發(fā)現(xiàn)聲波測井能夠取得較好的實際效果，獲得良好的經(jīng)濟、社會效益。