基于π定理的裂隙岩体弹性模量研究

岩体弹性模量E_m是工程实践中关注的因素,但直接测定E_m有一定的困难。岩体中的裂隙发育情况对E_m有很大的影响,往往裂隙间距和隙宽决定了E_m的大小。岩体环境中充满地下水,岩体中的裂隙主导了地下水的流动,其渗流特性决定了自由面渗流量的大小。通过π定理建立了自由面渗流量与E_m之间的联系,推导了渗流量和E_m的函数关系式,利用有限元法计算了采空区自由面渗流量,通过改变π参数绘制了反映渗流量和E_m关系的曲线图,在已知渗流量的情况下查阅该图可以快速计算E_m。给出了一个矿山实例,计算了该矿山岩体的弹性模量,计算结果与实际数据吻合,验证了此方法的准确性。