2 测试原理

CT 检测是根据声波射线的几何运动学原理，利
用声波发射、接收系统在被检测物体的一侧发射，
在另一侧接收，用声波扫描被检测物体(如图1 所
示)[1]。用于现场的观测系统为一发多收声系，即在
一侧单点发射，另一侧作扇形排列接收，然后逐点
同步沿剖面线移动进行扫描观测。

很好的一致性。文[7]利用超声波层析对桥梁钻孔灌
注桩进行检测。文[8]利用地震波CT 技术对煤层上
覆岩层的破坏规律进行探测，研究表明CT 技术具
有经济、直观、高精度等特点。文[9] 将CT 技术应
用到大坝的隐患检测中，取得良好的效果。文[10]
讨论了地震波层析成像技术及现场观测方法，采用
全方位观测地震波层析成像技术，获取了三峡工程
永久船闸边坡大尺度岩体地质构造分布及整个区域
以细小单元形式给出的波速分布参数，为地质概化
模型分析、边坡稳定性分析及变形计算首次提供了
完整的力学参数“体”数据。

CT 测试在许多领域都有着广泛的应用，然而，
利用其对石质文物的风化程度进行检测鲜有报道。
超声波CT 测试具有检测分辨率高，对被测物无损
伤等特点，使其可成为检测石质文物风化程度的有
力手段。笔者曾应用超声面波方法对故宫汉白玉栏
板的风化程度进行过测试评价，取得了较好的效
果[11，12] 。本文则从理论和方法上，对利用超声透射
CT 检测石质文物风化程度的方法进行探讨，以期为
石质文物风化程度测试提供更多的手段。在现场，
利用超声穿透波法测得被测文物材料的纵波速度；
在室内，对与被测文物材质一样的新鲜岩样进行测
试，也得到其纵波速度，将现场测得的风化材料的
纵波速度与室内测得的新鲜岩样的纵波速度相比即
可得到被测文物材料的风化程度。此外，还可以对

现场采集的新鲜岩样和风化岩样进行力学试验，得
到其主要的力学指标，并将这些力学指标分别与岩
样的纵波波速进行拟合分析，得到被测文物材料的
力学指标与纵波波速之间的经验关系，根据拟合出
来的经验关系式和现场实测的文物材料的纵波波速
即可得到被测文物材料的力学指标分布现状。利用

这套方法对浙江省义乌市南宋古桥——古月桥桥身
条石的风化程度进行测试，取得了较好的效果。

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石质文物风化程度的超声波CT 检测　另存为下载　文章应用本所DB系列