岩石波速与强度参数的相关性研究

为研究岩石波速与强度参数的变化关系,通过对阳煤 矿区几种常见岩石进行波速测试、抗压试验、抗剪试验、抗拉 试验,分析了岩石波速与强度参数的变化特征和规律。结果 表明:岩石的抗压强度、抗拉强度、黏聚力与波速均存在显著 的正相关性。不同种类岩石的变化规律具有相似性,又具有 各自的特点,彼此的变化范围有一定的交集,但又有明显的 层次性。3种粒径砂岩的波速与抗拉强度、抗压强度均呈现 出较强的线性变化规律,通过线性拟合可以较为准确地表达 出砂岩的抗压强度、抗拉强度与波速的变化关系。不同岩石 的黏聚力与波速的变化有一定的差异,但整体呈现出正相关 变化趋势,并且有较强的幂函数变化关系。     

冻融循环条件下岩石物理力学指标相关性分析

为了得到冻融循环条件下岩石强度指标与物理指标的关系,在室内实验和理论分析的基础上,建立了冻融循环过程中岩石抗压、抗剪强度力学指标与纵波波速、孔隙率物理指标的关系。试验结果表明:随着冻融循环次数的增加,岩石的孔隙率增大,纵波波速、单轴抗压强度、弹性模量、黏聚力降低;冻融循环条件下粗砂岩的孔隙率、纵波波速与单轴抗压强度、弹性模量、黏聚力之间具有良好的相关性。通过测量经历不同冻融次数的岩石的孔隙率和纵波波速,较好地反映出冻融循环过程中岩石强度的衰减关系。     

基于岩体质量指标的可爆性分级探讨

针对国内岩体可爆性分级没有一个统一的标准,探讨用国家岩体工程分级标准中的分级指标——岩石单轴饱和抗压强度与岩体完整性系数此两项指标作为岩体可爆性分级的可行性,用数理统计中的相关性系数与偏相关系数说明岩石单轴饱和抗压强度与岩体完整性系数与炸药单耗均密切相关,进而说明用此两项指标进行可爆性分级是科学可行的。     

基于岩体质量指标的可爆性分级探讨

针对国内岩体可爆性分级没有一个统一的标准,探讨用国家岩体工程分级标准中的分级指标--岩石单轴饱和抗压强度与岩体完整性系数此两项指标作为岩体可爆性分级的可行性,用数理统计中的相关性系数与偏相关系数说明岩石单轴饱和抗压强度与岩体完整性系数与炸药单耗均密切相关,进而说明用此两项指标进行可爆性分级是科学可行的。     

浆液对破碎岩体强度恢复影响试验研究

破碎泥质岩体注浆加固过程中,由于注浆水灰比的不同,使得不同浆液析水率对受注泥质岩体强度的恢复不同。为此,对完整岩体和破碎岩体注浆胶结岩体试件进行单轴抗压测试。结果表明,注水泥浆液胶结后的强度为胶结前破碎岩石强度的2~5倍,超细水泥浆液注浆后强度为破碎岩石强度的7~12倍,且破碎泥岩胶结试件的抗压强度随水灰比的增大而减小。     

岩石抗压强度与不同影响因素的关系

影响岩石抗压强度的因素很多,着重讨论岩石本身一方的因素与抗压强度的关系,已有大量试验证明,不同矿物组成的岩石,具有不同的抗压强度,这是由于矿物本身的特点,不同矿物有着不同的强度,即使相同矿物组成的岩石,也因受颗粒大小、联结胶结情况、生成条件的不同而影响它的强度,不同容重的岩石有着不同的抗压强度。层理、裂隙、风化程度、含水情况对岩石抗压强度的影响更是显而易见,通过对大量试验数据的整理、分析,找出岩石抗压强度与岩石容重、岩块波速、矿物成分等诸多因素之间的相关性。     

透明岩体相似材料配制及其物理力学特性分析

针对岩体内部变形破裂难以直接观测的“黑箱”难题，研发配制透明岩体相似材料进行相似模拟试验。选取E-44型环氧树脂作为骨料，三乙醇胺作为固化剂，外加酒精松香饱和溶液(RSS)来调节脆性。设计考虑2因素4水平的全面试验，以E-44型环氧树脂与三乙醇胺的配比及RSS在混合溶液中的含量为2个因素，系列研究了不同配比下透明岩体的透明度、类岩石性和强度可调性。研究结果表明：不同配比制备的透明岩体均具备透明性。不同配比制备的透明岩体试样在单轴抗压强度、应力-应变曲线和破坏模式方面与岩石力学性质相似，表明不同配比制备的透明岩体试样具有类岩石性。透明岩体试样的单轴抗压强度、峰值应变和弹性模量随E-44型环氧树脂和固化剂配比和RSS含量的变化而产生较大的变化，因此，可通过改变原料配比调整透明岩体试样的力学性质，制备的透明岩体试样满足强度可调性。     

齐大山铁矿露天边坡岩体力学参数确定

为分析齐大山铁矿东帮局部边坡稳定性,需获取边坡岩体力学参数.通过室内岩石力学试验得到3种岩性自然及饱水条件下的单轴抗压强度和抗剪强度,自然条件下的抗拉强度、弹性模量以及泊松比.综合Hoek-Brown法、费森科法及经验折减法对测得的边坡岩石力学参数进行折减,得出合理、准确的岩体力学参数.     

冻融循环作用下的花岗岩边坡岩体强度研究

以伊春鹿鸣钼矿发育的花岗岩边坡岩体为例,开展不同风化程度的花岗岩岩石样品的冻融循环单轴抗压强度试验和纵波波速试验,得到不同风化程度的花岗岩冻融循环单轴抗压强度和纵波波速损失程度不同,风化程度高的花岗岩冻融系数较低;冻融循环作用下的花岗岩单轴抗压强度冻融系数与纵波波速损伤变量之间为线性关系,对于不同风化类型的花岗岩,其线性关系高度相近。从边坡稳定性分析的角度出发,提出了2种获取冻融循环花岗岩边坡岩体强度参数的方法,并进行了计算验证。结果显示:采用单轴抗压强度冻融系数直接折减抗剪强度,或采用纵波波速冻融系数折减RMR值后推导抗剪强度,所得结果均可进行边坡稳定性计算;相对来讲,后者计算的安全系数与边坡体实际稳定状态更为接近。     

基于回弹法的岩石强度预测及切割采矿应用分析

以玲珑金矿灵山矿区某极破碎矿体机械化开采为研究背景,采用N型回弹仪选取11个测定区域开展回弹测试,并在测试点钻孔取芯加工为标准岩石试样进行声波试验和单轴压缩试验。通过分析试验结果,得到回弹值、纵波波速与单轴强度之间的关系,可知回弹值与岩石单轴抗压强度呈指数型相关,而纵波波速与岩石强度拟合关系曲线贴合较差,在此基础上进行声波—回弹结合的二元回归分析,综合比较得到幂函数的相关系数最好。研究结果能为玲珑金矿灵山岩体强度预测和掘进开采分析提供帮助。     

基于SURPAC构建罗卜岭铜钼矿岩体基本质量的空间分布

矿山无岩体揭露工程时,由于无法直接测得与岩体基本质量相关的参数,从而不能判定岩体的稳定性级别。本文以钻孔岩芯为研究对象,对岩芯进行了点荷载强度的测定和岩石质量指标RQD的统计。基于岩石点荷载强度和单轴抗压强度之间的关系,以及岩石质量指标RQD和岩体完整性指数之间的关系,得到了每个钻孔在空间上连续分布的岩体基本质量。将获得的岩体基本质量作为数据源,借助SURPAC块体模型并采用距离幂次反比法估值了整个矿体的岩体基本质量,构建了矿体的岩体基本质量空间分布。研究结果为确定岩体基本质量以及判定岩体稳定性级别提供了方法,为采矿方法的选择以及开拓、采准工程布置提供了依据。     

冲击载荷下裂隙岩体破碎能量耗散特征

为研究裂隙岩体在冲击载荷作用下的动态力学特性,探究岩石在冲击载荷作用下破碎的能量耗散特征,利用分离式霍普金森杆对完整红砂岩试件以及预制不同角度单裂隙红砂岩试件进行冲击试验.试验结果表明:含裂隙岩石动态抗压强度均小于完整岩石的强度,预制裂隙降低了岩石的动态力学性能;随裂隙角度的增大,裂隙岩石的动态抗压强度随之增大,反射能...     

基于统计岩体力学的裂隙岩体抗压强度各向异性分析

为了分析裂隙岩体的各向异性,提出了能反映岩体各向异性的强度准则,并通过室内试验和HoekＧBrown准则验证此强度准则的有效性.然后采用 FLAC３D 软件对不同围压下结构面倾角不同的岩体进行单轴及常规三轴压缩试验.模拟结果表明:随结构面倾角的增大,裂隙岩体的单轴抗压强度值先减小后增大,最小值出现在结构面倾角介于４５°~６０°左右时;当结构面倾角小于结构面内摩擦角时,岩体强度等同于完整的岩块;有围压存在时,裂隙岩体的抗压强度与围压呈线性关系,裂隙岩体的抗压强度曲线波动幅度变小,岩体强度的各向异性随着围压增大而减弱,强度由结构控制转化为应力控制.     

类岩石锚固体单轴抗压强度与声波波速的相关性

类岩石锚固体声波波速与其强度特性的研究较少,针对类岩石锚固体试样制作的特殊性,结合室内单轴压缩试验,利用声波测试技术分析类岩石锚固体单轴抗压强度与声波波速的关系特点.无论标准试样有无锚固或相似原料配比变化,纵波波速增大,单轴抗压强度也相应随着增大.锚杆轴向布置和横向布置均能提高试样的单轴抗压强度,但提高的幅度很相近,这可以通过两种加锚方向的试样纵波波速变化不大来反映.对比类岩石锚固体试样单轴抗压强度随试样密度和纵波波速的变化关系,纵波波速的影响更显著.     

三岔河矿区矿体岩石物理力学试验研究

通过对三岔河矿区岩体进行试验研究,得出了该矿区具有代表性岩石的密度、单轴抗拉强度、单轴抗压强度、剪切强度、内摩擦角、粘聚力、弹性模量和泊松比等岩石的物理力学性质;并通过对岩石物理力学参数进行工程处理,得到了符合工程实际的岩体力学参数,为开采设计、物理模拟、数值模拟和实际生产提供了科学依据。     

岩石点载荷强度试验中强度指数计算方法的选择

点载荷强度试验中,点载荷强度指数计算方法的选取直接影响岩石单轴抗压强度值。通过工程岩体分级方法、ISRM方法和传统经验计算方法比选,确定其合理的计算方法。此外,为定量化岩石浸水后其强度降低程度,分别测试典型岩性浸水3d和7d后的点载荷强度指数,对采用点载荷确定岩石单轴抗压强度值有积极的指导意义和参考价值。     

载荷下岩体波速的变化研究

波速是岩体物理力学性质的重要指标,通过对某水利工程坝址区平硐内岩体载荷前后声波速度的分析,获得岩体在载荷下的波速变化规律,为工程地质勘察评价坝址区岩体质量提供依据.     

石灰石单轴抗压强度与点荷载强度的相关性研究

岩体分级对各类工程设计具有重要的指导意义,其分级指标主要依靠单轴抗压强度划分,通过点荷载强度试验可以在工程现场快速确定岩石单轴抗压强度,该方法简单可靠,得到了广泛的应用,故研究两者的相关性十分必要。本文以四川省某石灰石露天矿为工程背景,通过点荷载强度试验与单轴抗压强度试验,探究了轴向和径向加载的点荷载强度与单轴抗压强度的相关性,并建立两者的转换关系式。结果表明:轴向与径向加载获得的点荷载强度与单轴抗压强度均存在较强的相关性,且采用指数函数拟合时得到的计算关系式相关度较高,应用效果较好。     

岩石工程系统理论与应用

第1讲岩石工程系统概论 1 导引 岩石工程是宿主于既已存在的天然岩体中的特殊系统.它制约于环境,受岩体因素控制,诸如岩石材料性质、原岩应力状态和释放方式、岩体强度、不连续面性质和切割型式、地下水渗流等;它又扰动于环境,受施工因素影响,诸如开挖方法、爆破震动等.工程岩体的性态和岩体工程的效果就是这些因素交互作用、联合影响的结果.     

波速和衰减对岩石力学参数和岩体结构变化的敏感性研究

地震波在不同的岩石和岩体结构传播时具有不同的波速,采用Kelvin-Voigt体为粘弹性介质模型,研究均匀粘弹性体中波速和衰减对介质的力学参数变化的敏感性,通过试验,研究了波速和衰减对结构面刚度变化的敏感性。结果表明,衰减比波速对岩石力学参数和结构面刚度的变化更敏感,因此衰减系数更适合作为波动探测的表征量