基于現(xiàn)場旋切觸探的巖體力學參數(shù)及工程巖體分級研究.pdf

1、巖體力學參數(shù)的重要性不言而喻，準確、快速的獲取巖體力學參數(shù)有助于巖體工程更快、更好設計施工。本文利用李寧教授課題組研制的XCY-1型巖體力學參數(shù)旋切觸探儀，通過現(xiàn)場旋切觸探實驗及理論分析，揭示巖體旋切鉆進過程中能量特性，基于旋切鉆進過程中能量守恒，提出了XCY-1型巖體力學參數(shù)旋切觸探儀的彈性模量計算方法和確定工程巖體分級的方法，并通過大量的現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)來驗證此方法的正確性。結合實際工程勘察資料和規(guī)范資料，確定了適用于XCY-1型旋切儀

2、的彈性模量計算公式和圍巖分級的適用條件。本文的具體研究內容及成果如下：
　　首先，歸納總結了靜力觸探的發(fā)展史，然后在西安理工大學李寧、劉奉銀等室內試驗和理論研究基礎上，參與設計研發(fā)了適應于巖體的XCY-1型巖體力學參數(shù)旋切觸探儀。驗證了XCY-1型巖體力學參數(shù)旋切觸探儀在現(xiàn)場應用的合理性和準確性。
　　其次，基于功的原理和能量守恒的思想，推導出適用于XCY-1型巖體力學參數(shù)旋切觸探儀的彈性模量計算方法，并給出了適用條件。通過

3、現(xiàn)場試驗驗證得出三級圍巖彈性模量為6-16GPa，與規(guī)范彈性模量6-16GPa相比較是合理的。
　　基于旋切觸探技術和工程巖體分級規(guī)范，提出了利用鉆速和彈性模量相結合的方法來確定工程巖體分級。通過大量的現(xiàn)場旋切試驗，假定在旋切觸探的鉆壓、扭矩和轉數(shù)一定的情況下，預測鉆速0-0.2mm/s，彈性模量E大于33GPa，預測為工程巖體分級是一級；鉆速0.2mm/s-0.5mm/s，彈性模量16GPa-33GPa，則工程巖體分級是二級；鉆