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隧道施工期关于岩石坚硬程度指标的准确获取,是隧道围岩快速分级面临的实际问题,现行规范要求采用岩石单轴饱和抗压强度作为岩石坚硬程度的定量指标。为寻求关于岩石单轴饱和抗压强度最优的替代方案,对岩石单轴饱和抗压强度的不同替代方案和指标的优缺点进行分析比较,并通过使用里氏硬度计对不同岩性的岩石进行室内试验分析,研究泥岩类岩石和砂岩类岩石里氏硬度值与单轴饱和抗压强度之间的关系。利用数理统计软件SPSS24.0对岩石的里氏硬度值及单轴饱和抗压强度值进行回归分析,指出里氏硬度值与岩石单轴饱和抗压强度二者存在相关关系,且相关性较强,并构建不同岩性的岩石在饱和状态下单轴抗压强度与里氏硬度值的回归预测方程。 相似文献
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白云岩在干湿循作用下,其强度的损伤受到所处环境地下水pH值、白云岩内部构造(岩层层厚、颗粒大小、岩层产状)等多种因素的影响,其影响程度可用岩石饱和单轴极限抗压强度变化量作为判定标准。根据不同pH值环境、不同层厚、不同粒径、不同产状分组试验,将测试值与干湿循环次数进行拟合分析,呈现出一定相关性。研究表明:随地下水pH值的降低,其强度衰减速度加快;岩石层理越厚,其强度衰减速度越快;岩石颗粒越细,其强度衰减速度越快;岩层倾角越大,其强度衰减速度越快。 相似文献
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超硬岩分类指标和确定方法是TBM施工围岩分类需要关注的重要问题。完整岩体中隧洞施工,岩石坚硬程度和摩擦性是影响TBM掘进状态的主因。基于国内外TBM掘进预测模型和典型工程实测数据,重点分析岩石单轴抗压强度与TBM净掘进速度、现场贯入度指数的关系和敏感性,分析岩石摩擦性和TBM刀具磨损程度,讨论适用于划分超硬岩类别的阈值。综合分析岩石坚硬程度和摩擦性对TBM施工的影响,提出2类超硬岩划分标准: 一类是单独由岩石坚硬程度决定的超硬岩(H1),建议按单轴抗压强度UCS>200
MPa确定; 另一类是由岩石坚硬程度和摩擦性共同决定的超硬岩(H2),建议按单轴抗压强度UCS>150 MPa且摩擦性指数CAI>4.0确定。 相似文献
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岩石的点载荷强度和岩石单轴抗压强度试验,规范给出了二者之间转换的经验公式,但精度较差。根据青岛海洋大桥桥址区勘察所取得的18组软岩和44组硬岩的相关数据,运用统计学方法,对岩石点载荷和岩石抗压强度二者之间的关系进行了统计学分析。结果表明:软岩的转换关系式为Rt=-0.495+13.715·Is(50);硬岩的转换关系式为Rt=11.158+9.203·Is(50)。该转换方程用于胶州湾地区岩石强度转换,提高了精度。 相似文献
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目前,在划分隧道围岩级别时,多是采用岩石饱和抗压强度来计算围岩BQ值,致使红层地区的隧道Ⅴ级围岩偏长,PPP高速公路项目的投资压力偏大。按照岩石中“砂质含量”从低到高的顺序,将红层岩石主要分为“泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩、砂岩”四类,分析红层隧道的工程地质特征,判断出“岩石强度Rc是影响红层隧道围岩BQ值的关键因子”;分析了“样品失真”是导致常规抗压试验数据偏于保守的根本原因;归纳了点荷载试验具备“设备轻便、取样快捷、离散性小”等优点,阐明采用天然状态下的岩石点荷载强度来计算BQ值更贴合红层隧道实际水文地质条件的原理;建立了采用“点荷载强度”来优化红层隧道围岩的方法。 相似文献
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为建立施工阶段大断面隧道掌子面稳定性评价方法,结合郑万高铁大型机械化特点,对郑万高铁湖北段隧道掌子面地质信息进行统计分析,将掌子面稳定性分为A整体稳定、B局部掉块、C上半断面不稳定和D全断面不稳定4个级别,并建立以岩石坚硬程度、岩体完整程度和地下水状态3个指标的掌子面稳定性定性分级方法,得出围岩级别与掌子面稳定性的对应关系。研究结果表明: 1)岩石坚硬程度、岩体完整程度和地下水状态是围岩分级指标中使用率最高的3个指标; 2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩的掌子面稳定性为A级。 相似文献
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围岩分级方法在实际应用中存在结果处理复杂、围岩分级量化数值范围交叉及围岩分级精度较低等问题,为了对层状岩体地下洞室施工阶段的围岩进行精细化分级,基于HC分类法,重点考虑层状岩体的层厚与产状对围岩稳定的影响,通过有限元软件Midas GTS对25种由正交试验方法得到的代表性工况进行了数值模拟,并将位移计算结果进行了极差分析。结果表明:层状岩体隧洞位移分布方向主要取决于结构面走向与洞轴线夹角α及结构面倾角β,而位移分布范围的大小主要取决于岩层厚度h;对层状岩体隧洞稳定性影响的大小排序为,饱和单轴抗压强度Rc>结构面走向与洞轴线夹角α>张开度W>层状岩体层厚h>结构面倾角β,因此,层状岩体隧洞围岩分级时,应充分考虑结构面产状的影响;饱和单轴抗压强度Rc、结构面走向与洞轴线夹角α均与层状岩体隧洞的稳定性近似呈正比,张开度W则与层状岩体隧洞的稳定性近似呈反比;层状岩体层厚h=0.6 m时,层状岩体隧洞稳定性最差,结构面倾角β=60°时,层状岩体隧洞稳定最差。基于HC分类法提出了基于隧道相对变形的修正分级区间,并分别采用了模糊物元... 相似文献
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以四川宜宾市高县的典型砂岩为研究对象,进行基本物性试验、矿物成分分析、饱和与烘干两种状态下的点荷载和单轴抗压强度试验,分析含水状态对砂岩强度的影响和点荷载强度指数Is(50)与单轴抗压强度UCS间的转换关系。结果表明:饱和状态下砂岩Is(50)在0.89~1.36 MPa,均值1.14 MPa,UCS为19.98 MPa,烘干状态下Is(50)在2.07~2.82 MPa,均值2.43 MPa,UCS为43.98 MPa;试样Is(50) 与UCS在饱和后衰减比例基本一致,约55 %,工程实践中可利用点荷载强度了解其软化特性;公路沿线典型砂岩建议采用UCS=17.53 Is(50)作为两种强度之间的转换关系。 相似文献
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针对鄂西北地区云母片岩,开展了干湿循环条件下云母片岩单轴压缩试验,研究了云母片岩强度与变形参数随干湿循环次数增加的变化规律。结果表明:随着干湿循环次数的增加,云母片岩强度、割线模量逐渐降低,泊松比变化较小,抗压强度、割线模量与循环次数分别呈对数、线性相关。干湿循环达到一定次数后,云母片岩被水完全浸透,致使强度和割线模量损伤出现拐点。 相似文献