基于動靜力法估算巖體強(qiáng)度參數(shù)及其工程應(yīng)用.pdf

1、分類號：密級：UDC：學(xué)號：6720150017碩士學(xué)位論文基于動靜力法估算巖體強(qiáng)度參數(shù)及其工程應(yīng)用基于動靜力法估算巖體強(qiáng)度參數(shù)及其工程應(yīng)用Strengthparameterestimationofrockmassbasedondynamicstaticfcemethoditsengineeringapplication學(xué)位類別：工程碩士作者姓名：張文鵬學(xué)科專業(yè)：建筑與土木工程研究方向：巖石動力學(xué)指導(dǎo)老師：王觀石教授二零一八年六月江西理

2、工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要Ⅰ摘要巖體力學(xué)參數(shù)的獲取是研究巖體工程的基礎(chǔ)工作之一，在福建省某金礦井下采空區(qū)范圍內(nèi)選取幾處具有典型代表的巖體進(jìn)行現(xiàn)場巖體變形參數(shù)原位測試和選取破碎程度不同的面進(jìn)行巖體應(yīng)力波傳播試驗以及在室內(nèi)進(jìn)行巖石強(qiáng)度試驗，通過巖體波速法獲得巖體力學(xué)參數(shù)，而后運(yùn)用FLAC3D軟件進(jìn)行采空區(qū)安全穩(wěn)定性分析，研究結(jié)果如下：（1）根據(jù)采空區(qū)范圍內(nèi)所選取4個具有代表性的試驗點(diǎn)的應(yīng)力波縱波衰減系數(shù)曲線可知，將02000Hz頻率范圍分為08

3、00Hz和8002000Hz兩個頻率區(qū)間段分析，可得出針對不同波速的工程巖體彈性縱波的傳播特點(diǎn)有（以頻率寬度為200Hz為例）：1.當(dāng)巖體縱波波速小時，縱波有高頻高衰減的特點(diǎn)；2.當(dāng)巖體縱波波速大時，衰減系數(shù)對頻率的響應(yīng)很敏感，縱波的頻率在約為200Hz和2000Hz時，縱波的振幅衰減很快，衰減系數(shù)大，但是在其間頻率，縱波的衰減系數(shù)隨頻率的變化不大，近于一條直線關(guān)系。同理，當(dāng)頻譜寬度變?yōu)?00Hz和400Hz時縱波的衰減系數(shù)曲線也可得出

4、相同結(jié)論。（2）通過巖體波速法估算得到的巖體力學(xué)參數(shù)為黏聚力c=0.66MPa，內(nèi)摩擦角φ=45.0與E.Hoek建議法即由HoekBrown強(qiáng)度準(zhǔn)則參數(shù)到莫爾庫倫強(qiáng)度準(zhǔn)則參數(shù)的轉(zhuǎn)換得到的巖體力學(xué)參數(shù)為粘聚力c=1.1MPa，內(nèi)摩擦角φ=38.74，對兩者所得到的結(jié)果進(jìn)行對比分析發(fā)現(xiàn)，兩種方法所得的粘聚力值c之間的絕對差值為0.44，內(nèi)摩擦角φ之間的絕對差值為6.26，兩種方法估算粘聚力值c差別較小而由于E.Hoek建議法估算內(nèi)摩擦角φ

5、值較為保守，巖體波速法估算內(nèi)摩擦角φ值較符合本項目工程實際情況。故取巖體波速法所得巖體力學(xué)參數(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬計算。（3）經(jīng)過數(shù)值模擬計算可得出，兩個采空區(qū)整體處于穩(wěn)定狀態(tài)，部分礦柱和頂板有一定的塑性屈服；兩個采空區(qū)的開采對地表的沉降變形較小，最大值在一號采空區(qū)上方，大小為3.44mm。二號采空區(qū)的開采使得一號空區(qū)危險區(qū)域的變形有應(yīng)力有所增大，1#礦柱增加0.0439MPa、2#礦柱增加0.0127MPa、3#礦柱增加0.0439MPa。因