一种衰减因为存在真正的能量损失，称为固有衰减；第二种衰减没有
真正意义上的能量损失，称为形式衰减。
4 代表性结论
• 如果应力波的波长不能远大于结构面的厚度，结构面对应力波的传播 有重要影响，由于结构面的反射作用，结构面附近的质点振动明显增 大，应力波穿过结构面时，所有频率的应力波都会衰减，但高频部分 衰减更快，结构面增多，应力波衰减更明显。 • 当入射角小于a或大于b时，岩体不沿结构面产生相对滑移，这表明， 在该入射角范围内，结构面不影响波的传播，因而此时的结构面就相 当于广义的介质分界面；若结构面两侧岩石性质相同，则意味着应力 波在界面不产生反射，而像没有结构面一样完全进入结构面的另一侧。 • 不同的岩体波阻特性和软弱结构面,影响波传播的入射角范围（a1,a2） 是不同的。结构面的摩擦角越大,其影响范围越小，当达到极限摩擦 角c 时，压应力波无论以何角度入射，均不会导致结构面两侧岩体的 相对滑移。
2 国内外研究成果
• Stephansson等人在现场试验中观测到，当应力波透过一节理层传播 时，应力波的透射率会随着入射波能量的增加而增加； • Kaneko等研究发现因为节理的存在，岩石中的应力波将会发生很明显 的衰减，并指出这是由于节理使岩体作为一个整体的物理性质发生了 变化，而应力波的衰减对这种变化很敏感；
• 塑性波：物体受到超过弹性极限的冲击应力扰动后产生的应力和应变
的传播、反射的波动现象。 • 冲击波：是一种不连续峰在介质中的传播，这个峰导致介质的压强、
温度、密度等物理性质跳跃式改变。
1 概述
如果岩石是理想弹性体,则应力波在传播中将没有能量损耗，并 且岩石的应力一应变关系与加载速率无关。 天然岩体中广泛存在着大量的不连续面，包括如断层、节理、裂 隙等不同形态，在岩石工程中统称为节理。岩石节理的存在造成了岩 体的不连续和不均匀，于是对应力波的传播产生了很大的影响。对于 频率较低，波长远大于节理宽度尺寸的应力波的传播，一般认为不会 受到节理的影响，但是对于那些靠近震源的高频波，节理通常会起到 一种滤波的作用，这是因为这些高频波的波长较短。
• Crampin也指出岩石节理使应力波的衰减呈现出各向异性；
• King等测量了高频波垂直或平行于节理传播时的波幅和传播时间，结 果表明，与平行节理方向相比，垂直于节理方向传播的波的高频衰减 更大，质点速度降低的更多；
• Myer等在室内试验触面积设计成可调以便控制界面的硬度，并同时测定透过节 理的应力波，实验结果证实其中应力波的传播过程与位移不连续理论 相吻合，即界面处的位移是不连续的。
• 张奇和胡修文研究P波垂直入射到有一定厚度节理处的传播过程，并 探讨了充填物性质对应力波传播的影响； • 王明洋运用应力波通过裂隙传播理论，分析了应力波通过节理裂隙带 的衰减规律。
根据以上研究成果可知，节理对应力波传播的主要影响表现在以 下三个方面：（1）信号衰减（2）信号延迟（3）高频滤波。
3 实质表现
岩体应力波传播理论
节理对应力波传播规律的影响
应力波的概念
• 炸药在土岩介质中爆炸时，其冲击压力以波动形式向四外传播，这种
波统称为应力波。当应力与应变呈线性关系时，介质中传播的是弹性 波；呈非线性关系时，为塑性波和冲击波。
• 弹性波：当某处物质粒子离开平衡位置，即发生应变时，该粒子在弹
性力的作用下发生振动，同时又引起周围粒子的应变和振动，这样形 成的振动在弹性介质中的传播过程称为“弹性波”。
应力波传播通过节理时的衰减在实质上表现为传播过程中应力波 振幅值的减小。应力波在不连续介质中的衰减是由于波在不连续界面 的反射，折射以及饱和介质对应力波传播的粘性阻尼作用所引起的。 有人总结指出，根据入射波透过的节理的尺寸以及物理力学性质的不 同，透射波振幅值的减小或是因为节理及填充物的粘性阻尼作用使入 射波在透过节理时发生能量耗散，或是因为应力波穿过节理时发生了 散射以及反射，而此时入射波的能量并未发生真正意义上的损耗。第