基于現(xiàn)場(chǎng)旋切觸探的巖體力學(xué)參數(shù)及工程巖體分級(jí)研究.pdf

1、巖體力學(xué)參數(shù)的重要性不言而喻，準(zhǔn)確、快速的獲取巖體力學(xué)參數(shù)有助于巖體工程更快、更好設(shè)計(jì)施工。本文利用李寧教授課題組研制的XCY-1型巖體力學(xué)參數(shù)旋切觸探儀，通過現(xiàn)場(chǎng)旋切觸探實(shí)驗(yàn)及理論分析，揭示巖體旋切鉆進(jìn)過程中能量特性，基于旋切鉆進(jìn)過程中能量守恒，提出了XCY-1型巖體力學(xué)參數(shù)旋切觸探儀的彈性模量計(jì)算方法和確定工程巖體分級(jí)的方法，并通過大量的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)來驗(yàn)證此方法的正確性。結(jié)合實(shí)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(jì)算公式和圍巖分級(jí)的適用條件。本文的具體研究?jī)?nèi)容及成果如下：
　　首先，歸納總結(jié)了靜力觸探的發(fā)展史，然后在西安理工大學(xué)李寧、劉奉銀等室內(nèi)試驗(yàn)和理論研究基礎(chǔ)上，參與設(shè)計(jì)研發(fā)了適應(yīng)于巖體的XCY-1型巖體力學(xué)參數(shù)旋切觸探儀。驗(yàn)證了XCY-1型巖體力學(xué)參數(shù)旋切觸探儀在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的合理性和準(zhǔn)確性。
　　其次，基于功的原理和能量守恒的思想，推導(dǎo)出適用于XCY-1型巖體力學(xué)參數(shù)旋切觸探儀的彈性模量計(jì)算方法，并給出了適用條件。通過

3、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證得出三級(jí)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(shù)和工程巖體分級(jí)規(guī)范，提出了利用鉆速和彈性模量相結(jié)合的方法來確定工程巖體分級(jí)。通過大量的現(xiàn)場(chǎng)旋切試驗(yàn)，假定在旋切觸探的鉆壓、扭矩和轉(zhuǎn)數(shù)一定的情況下，預(yù)測(cè)鉆速0-0.2mm/s，彈性模量E大于33GPa，預(yù)測(cè)為工程巖體分級(jí)是一級(jí)；鉆速0.2mm/s-0.5mm/s，彈性模量16GPa-33GPa，則工程巖體分級(jí)是二級(jí)；鉆