【摘 要】
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岩石力学参数测试是岩土工程的一项基础性关键工作,本文针对目前岩石弹性模量测试工作存在的成本高、周期长等不足,提出“岩石弹性模量敏感性分析”的课题,以福建某矿山的岩
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岩石力学参数测试是岩土工程的一项基础性关键工作,本文针对目前岩石弹性模量测试工作存在的成本高、周期长等不足,提出“岩石弹性模量敏感性分析”的课题,以福建某矿山的岩石为研究对象,开展了岩石超声波波速测试、超声波传播试验、单轴压缩试验以及现场原位钻孔弹模测试,通过引入敏感性系数,进行了岩石动态弹性模量、岩石静态弹性模量以及岩体静态弹性模量的敏感性分析,主要研究结果如下:(1)岩石密度与岩石动态弹性模量呈近似线性递增关系;孔隙度与岩石动态弹性模量呈近似线性递减关系,孔隙度比密度对动态弹性模量的变化更敏感;岩石纵、横波波速与动态弹性模量近似呈幂指数递增关系,横波比纵波对动态弹性模量的变化更敏感,敏感性系数为0.011 GPa-1;波形相关系数与动态弹性模量近似呈指数函数递增,波形变化系数随动态弹性模量近似呈负指数函数递减,幅值衰减系数近似线性递减;幅值衰减系数对岩石动态弹性模量的变化最敏感,敏感性系数为2.4786GPa-1;(2)岩石密度随着岩石静态弹性模量呈近似线性递增关系;岩石纵、横波波速与岩石静态弹性模量近似呈幂指数递增关系,岩石动态弹性模量与岩石静态弹性模量呈线性递增关系,敏感性系数为0.0058 GPa-1;随着岩石静态弹性模量递增,相关系数近似呈指数函数递增,变化系数和衰减系数呈负指数函数递减,幅值衰减系数对岩石动态弹性模量的变化最敏感,敏感性系数为0.04 GPa-1;(3)岩石纵波波速、横波波速和动态弹性模量对岩体静态弹性模量的敏感性系数结果均在0.1 GPa-1以下,但相互之间差异较大,横波波速对岩体静态弹性模量变化更敏感;随着岩体静态弹性模量的增大,波形相关系数近似呈指数函数递增关系,而变化系数和衰减系数近似呈负指数函数递减,幅值衰减系数对岩石动态弹性模量的变化最敏感,敏感性系数为0.023 GPa-1;(4)综合分析,幅值衰减系数对岩石弹性模量最为敏感,可以用幅值衰减系数分析岩石弹性模量变化,作为弹性模量测试的表征量。
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