基于動靜力法估算巖體強度參數(shù)及其工程應用.pdf

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

2、工大學碩士學位論文摘要Ⅰ摘要巖體力學參數(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行巖體應力波傳播試驗以及在室內(nèi)進行巖石強度試驗，通過巖體波速法獲得巖體力學參數(shù)，而后運用FLAC3D軟件進行采空區(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的應力波縱波衰減系數(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有（以頻率寬度為200Hz為例）：1.當巖體縱波波速小時，縱波有高頻高衰減的特點；2.當巖體縱波波速大時，衰減系數(shù)對頻率的響應很敏感，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強度準則參數(shù)到莫爾庫倫強度準則參數(shù)的轉(zhuǎn)換得到的巖體力學參數(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參數(shù)進行數(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