岩体可爆性Fuzzy自适应分级方法

从工程应用角度出发，提出一系列评价岩体可爆性评价指标，并根据岩体破坏机制提出模糊自适应权函数，由经建立一个岩体可爆性模型综合平判模型。用此模型对一破工程岩体进行可爆性评价，得到了较好结果。     

岩体可爆性指标的相关性分析

一定种类和数量的岩体特性参数指标是对岩体的可爆性进行定量描述的依据。在对岩体可爆性影响因素进行综合归纳分析的基础上,对14种岩石的静载和动载特性参数、岩石容重以及岩体完整性系数的测试与计算的结果进行线性相关性统计分析,发现岩石静载抗拉强度、容重和岩体完整性系数3个指标线性相关性较低或完全不相关,并得出可同时采用且仅采用这3个指标对岩体的可爆性进行可靠描述的基本结论。     

公路隧道岩体分级的神经网络方法

根据公路隧道岩体分级标准的要求，全面考虑各种分级指标，建立了公路隧道岩体分级的神经网络方法。对各类定性和定量指标数据进行了向量规范化处理，选取适宜的分级指标，建立起神经网络学习样本，并进行样本学习训练，其结果可作为各种公路隧道岩体分级的评判依据。据此，对韩家岭隧道围岩进行了分级和评价，证实所建立分级方法的可行性、准确性和优越性。     

矿体可崩性区域化评价模型研究

在考虑可崩性区域化评价需要的基础上,选择了完整岩石强度、RQD值、节理间距、节理摩擦角等指标作为可崩性区域化评价的指标体系,并重点讨论了这些指标的数据采集和计算方法。在应用MicroMine软件平台建立整个矿体的三维块段模型的基础上,应用地质统计学的方法对每个块段的评价指标值进行估值,并根据每个块段的评价指标值利用RMR指标估计整个区域的可崩性级别。研究目标是开发一个在三维环境下用来预测矿体可崩性分布的工具。金川III矿区矿岩可崩性分级表明矿岩可崩性属于中等偏上,与生产实际相符,在生产中可应用该方法进行矿岩可崩性分级工作。     

基于综合赋权聚类分析的岩石爆破性分区评价

 论述岩体可爆性分级与岩石爆破性分区的区别与联系,根据矿山爆破生产需要系统分析影响岩石爆破效果的因素,对15种矿岩物理力学特性参数、节理几何参数测试与计算的结果进行线性相关性分析。分析结果表明,可以采用抗拉强度、抗压强度、密度及平均节理间距4个指标对岩石爆破性分区进行评价,建立基于加权聚类分析方法的岩石爆破性分区评价体系,同时采用综合赋权方法解决了客观赋权与主观赋权方法在权重确定问题上的缺陷。该爆破性分区已在包钢白云鄂博西矿应用,生产实践表明,分区方法科学、合理、实用。     

不同围岩地质条件下盾构掘进效能评价方法

考虑盾构掘进过程中掘进机与围岩的耦合作用,提出反应掘进参数和地质条件综合作用的盾构掘进效能评价指标体系。将岩石磨蚀性指标K_CAI作为围岩可掘性评价指标,构建围岩可破量模型,提出适用于盾构施工的围岩可掘性分级体系。通过对盾构掘进效率研究,提出盾构掘进指数K_STI以反应盾构掘进能耗,基于对盾构施工大数据的分析,确定了不同围岩分级下掘进指数合理区间并进行分级评价。综合围岩可掘性分级和盾构掘进指数分级体系建立盾构掘进效能评价方法,并对盾构掘进效能评价划分为1~7个等级。以广州地铁3号线大石-汉溪区间的地质条件和掘进参数为例,进行了盾构掘进效能评价,验证了该效能评价方法的正确性,为盾构掘进参数的设定提供理论参考依据。     

岩石按劈烈性分级

本文对岩石按劈裂性分级进行了较系统的试验研究,从15个指标中通过分类筛选,挑选出4个指标进行优化组合和可靠性分析,最后选出两组较优组合,再用动态分级法优选其分级档数和分级界限,从而建立起岩石按劈裂性分级标准。     

建筑3D打印胶凝材料工程性能评价体系研究

在相关研究的基础上归纳总结了建筑3D打印胶凝材料的工程性能，包括可打印性、力学性能等，其中，可打印性包括流动性、可挤出性、可建造性、凝结时间、一次打印长度、挤出形态质量等；力学性能包括抗折强度与抗压强度。此外，选取可打印性与力学性能所包含的指标作为影响因子，利用层次分析法确定了因子权重，提出了因子赋值标准及评价结果分级标准，建立了建筑3D打印胶凝材料的工程性能评价体系，并设计正交试验计算性能指标值，对材料的工程性能进行了评价，可为3D打印胶凝材料工程性能相关研究提供参考。     

岩石按劈烈性分级

本文对岩石按劈裂性分级进行了较系统的试验研究,从15个指标中通过分类筛选,挑选出4个指标进行优化组合和可靠性分析,最后选出两组较优组合,再用动态分级法优选其分级档数和分级界限,从而建立起岩石按劈裂性分级标准。     

混凝土抗冻性的评估

本文提出了混凝土抗冻性的评价指标及其分级，建立了抗冻性指标与材料特征参数之间的数学模型。在此基础上提出了一种评估混凝土抗冻性的方法。文中还介绍了最近由Ｅ．Ｋ．Ａｔｔｉｏｇｂｅ提出的评价方法。     

高速公路石方路堑爆破开挖工法研究

分析了目前高速公路路堑爆破开挖施工方法,提出了岩石路堑爆破开挖必须综合考虑岩性、地形地貌和周围环境状况,采用优化的爆破施工方法。参照隧道围岩的分级方法,对路基岩石进行了分级探讨,坚硬岩石采用预裂爆破,软岩采用预留保护层进行光面爆破等技术措施,避免对边坡产生破坏,控制爆破飞石、爆破振动对周围行人和建筑物的影响。     

基于爆破损伤的Hoek-Brown强度准则修正

传统隧道围岩分级方法未考虑爆破损伤因素对围岩分级的影响,爆破作为隧道主要开挖方法,其产生的岩体损伤对岩体分级评判标准的影响不可忽略。笔者分析了基于Hoek-Brown强度准则的岩体力学参数取值方法,指出了Hoek-Brown强度准则和现有改进公式中确定岩体参数存在的不足。考虑爆破累积损伤效应,提出了不同围岩级别下Hoek-Brown经验常数m_b、s、a的计算方法,建立了考虑隧道埋深与爆破累积损伤效应的不同围岩级别的Hoek-Brown强度准则经验常数计算公式。以龙南隧道1号斜井爆破现场试验得到的声波变化率对修正公式进行了检验分析,验证了Hoek-Brown强度准则岩体经验常数修正公式的准确性。     

Rock quality classification and stability evaluation of undersea deposit based on M-IRMR

The mine improvement of rock mass rating (M-IRMR) evaluation method was put forward based on the existing theory of the rock quality classification and the stability evaluation in the undersea deposit of Sanshandao Gold Mine, China. The M-IRMR evaluation method includes 9 evaluation indexes which are rock compressive strength, rock quality index RQD, joint spacing, joint state, groundwater state, joint direction, ground stress, blasting vibration, and exposed area, respectively. During the evaluation process, according to the special features of the undersea deposit, the rock mass rating (RMR) method was used as the foundation, and the four geological parameters (i.e., rock compressive strength, rock quality index, joint spacing, and ground stress) were modified. The computing methods of the two engineering factors (blasting vibration and exposed area) were presented. The M-IRMR rock quality classification and stability evaluation method was applied in the level of −420 to −690 m in the undersea deposit of Sanshandao Gold Mine and the classification results were consistent with the actual situations, which can provide a scientific basis for choosing the suitable mining method and stope support system of the undersea deposit.     

岩爆施工技术研究

分析了岩爆的形成原因，介绍了岩爆的分类、力学机制及产生条件，结合隧道施工经验，总结了岩爆的特点以及岩爆施工措施，从而减小地质灾害。     

《爆破安全规程》(GB 6722—2014)边坡岩体爆破振动速度安全允许值的理论探讨

开挖爆破诱发的地震波对岩质边坡有显著影响,我国《爆破安全规程》(GB 6722—2014)给出了边坡岩体的爆破振动速度允许值,但未明确说明取值的理论依据。为此,分析露天开挖爆破条件下邻近边坡岩体的附加动应力和质点振动速度场分布特征,推导以坡表质点振动速度表征的岩体附加动应力表达式。以边坡岩体不发生剪切和张拉破坏为控制要求,考虑边坡岩体分级特征和坡体结构特征,提出基于简单边坡模型的浅层岩体的爆破振动速度允许值。分析表明,岩体强度、边坡坡度、滑动面深度和地震波频率等均对边坡岩体的允许振动速度存在显著影响。其次,无剪切破坏条件下计算的爆破振动速度允许值与《爆破安全规程》(GB 6722—2014)的控制标准在量级上较接近,而无张拉破坏时各级岩体的爆破振动速度允许值差别不大,《爆破安全规程》(GB 6722—2014)中岩质边坡爆破振动控制标准应在理论分析和工程实践基础上进一步细化。     

Study on the attenuation parameters of blasting vibration velocity in jointed rock masses

Bulletin of Engineering Geology and the Environment - Based on the rock mass quality classification, this paper proposes a new prediction formula for the attenuation parameters of blasting...     

Prediction of the blastability designation of rock masses using fuzzy sets

The main objective of rock blasting design is to achieve a balance among optimum powder factor, proper fragmentation, throws, ground vibration, etc. The in-situ rock mass properties are among the most important contributory factors in fragmentation. The term blastability is used to indicate the susceptibility of the rock mass to blasting and its characterization has become a pressing task for blasting operations. Several approaches have been used for estimating blastability. Despite their widespread use in practice, they have some common deficiencies leading to uncertainties in their practical applications through sharp transitions between two adjacent rating classes and the subjective uncertainties on data, which are close to the range boundaries of rock classes. In this study, the fuzzy set theory was applied to blastability designation (BD) classification systems. Furthermore, a new methodology in terms of "Effective Rules" is developed in construction of rule base part of the Mamdani fuzzy inference system structure, to efficiently solve fuzzy inference systems with a large number of fuzzy rules (e.g. nearly 400,000 rules). In comparison with the conventional methods, it was seen that the fuzzy model operated more consistently. Moreover, it was shown that the fuzzy set theory could effectively overcome the uncertainties encountered in the practical applications of conventional classification systems.     

钻爆开挖条件下岩体临界破碎状态的损伤阈值统计研究

 研究岩体的临界破碎损伤阈值对于划分岩体的破碎状态和确定爆破岩体可开挖范围有重要意义。根据爆破作用过程和岩体破碎机制,分析钻爆条件下岩体的破碎状态,提出保留岩体与可开挖岩体的分界面处于一种临界破碎状态。基于岩体的声波特性和损伤理论,利用岩体损伤变量来表征岩体的破碎程度,并将岩体损伤分为初始损伤和爆破损伤。依托白鹤滩水电站工程项目,在坝肩爆破开挖区进行大量的声波测试试验,分析不同深度岩体的损伤状态,试验结果表明,爆后岩体临界破碎损伤变量在0.8左右。搜集国内外有关项目的声波实测数据,统计临界破碎状态岩体的损伤变量,并最终确定其损伤阈值为0.75～0.85。     

岩石爆破机理与显示动力学有限元理论研究

隧道的爆破总体上说就是岩石的爆破,所以研究岩石的爆破机理显得尤为重要。国内外很多学者都对岩石的爆破机理进行了研究,但是没有形成完整的岩石爆破作用机理理论。本文对岩石的力学性质、爆破机理、显示动力学进行研究,为岩石爆破数值模拟提供参考。