岩块纵波波速是反映岩块物理性质、内部节理裂隙发育情况、岩体完整程度的一项重要参数,准确测得岩块纵波波速是岩石力学领域亟需解决的一项工作。《工程岩体试验标准》中提到的岩体波速测试方法有振动法、超声波法等,而岩块波速测试所采用的方法只有超声波法。由于地震波与超声波频率不同,两种方法测得的波速值存在一定差异,因此当岩体纵波波速采用振动法测试时,仍用超声波法测试岩块纵波波速,求得的岩体完整性系数并不能客观地反映岩体的完整程度。基于以上分析,本文采用自制的设备和拟定的测试方法,采用振动法准确地测得了岩块纵波波速。主要研究内容包括:(1)研发了一套适用于岩块波速振动测试的设备。该设备具有以下特点:(1)固定装置操作简单、使用方便,能将岩块固定住,有效地阻止了岩块与传感器平移,减少了测试误差,提高了测试精度;(2)对以往固定岩石装置进行了改进,在固定住岩块的同时,便于粘贴传感器进行测试;(3)振动加速度传感器高频特性好,通频带为0.5~10kHz,质量轻、体积小,便于与试样粘贴,方便实验;(4)可根据岩块长度不同连接多个设备装置。(2)在以往超声波法波速测试的基础上,提出了一种利用振动测试设备进行岩块纵波波速测试的方法,对钻孔取芯得到的不同岩性、尺寸、风化程度的岩块进行了测试及分析。结果表明:振动法与超声波法测得的岩块纵波波速最大相对误差为8.57%。采用振动法测试岩块纵波波速能有效地减少频散效应对波速的影响,提高了测试精度。(3)基于岩块两端水平向振动加速度的相关性,编制了MATLAB互相关程序计算岩块的纵波波速,并与超声波法结果及数值模拟结果进行了对比。对比结果表明:纵波波速受到岩块的致密程度、硬度、结构面发育程度的影响。岩块纵波波速随岩块致密程度、硬度、强度的增大而增大,随岩块节理、裂隙的增多而减小。