快速準(zhǔn)確地超前獲取巖體力學(xué)參數(shù)是指導(dǎo)巖體工程安全施工的重要前提。利用自主研發(fā)的多功能數(shù)字鉆進(jìn)測(cè)試系統(tǒng),進(jìn)行了不同強(qiáng)度等級(jí)完整試樣的室內(nèi)數(shù)字鉆進(jìn)試驗(yàn)及單軸壓縮試驗(yàn)研究。根據(jù)試驗(yàn)分析結(jié)果,基于巖石研磨鉆進(jìn)過(guò)程中金剛石鉆頭的受力特點(diǎn),利用力學(xué)極限平衡與能量守恒原理,定義并推導(dǎo)出了巖石單位體積研磨能的理論解,獲得了數(shù)字鉆進(jìn)參數(shù)與巖石單位體積研磨能的數(shù)學(xué)方程式,進(jìn)而建立了巖石數(shù)字鉆進(jìn)參數(shù)與單軸抗壓強(qiáng)度的定量關(guān)系,即RDP-Rc預(yù)測(cè)模型,并進(jìn)一步驗(yàn)證了該模型的可行性與有效性。研究方法與結(jié)果可以為工程巖體強(qiáng)度參數(shù)的實(shí)時(shí)原位測(cè)定提供一種新的途徑。 

【文章來(lái)源】：巖土工程學(xué)報(bào). 2020,42(09)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

多功能數(shù)字鉆進(jìn)測(cè)試系統(tǒng)

標(biāo)準(zhǔn)金剛石實(shí)心鉆頭示意圖

針對(duì)上述用于數(shù)字鉆進(jìn)試驗(yàn)的每個(gè)試樣，還需另外準(zhǔn)備3個(gè)相同的試樣進(jìn)行單軸壓縮試驗(yàn)，通過(guò)計(jì)算測(cè)試值的平均值得到該組試樣的單軸抗壓強(qiáng)度Rc值�；谙到y(tǒng)研究性試驗(yàn)中的34組巖石及砂漿試樣，任選8組灰?guī)r、6組花崗巖及12組不同強(qiáng)度等級(jí)的砂漿，滿(mǎn)足每個(gè)強(qiáng)度等級(jí)4組試樣進(jìn)行數(shù)字鉆進(jìn)試驗(yàn)，用于建立巖石數(shù)字鉆進(jìn)參數(shù)（RDP）與巖石單軸抗壓強(qiáng)度（Rc）的數(shù)學(xué)關(guān)系式，以獲得RDP-Rc關(guān)系模型。同時(shí)，通過(guò)剩余的3組砂漿、3組灰?guī)r及2組花崗巖試件，對(duì)RDP-Rc關(guān)系模型進(jìn)行有效性驗(yàn)證。此外，為了有效控制試驗(yàn)過(guò)程中金剛石鉆頭磨損和排渣效果等因素的影響，所有鉆進(jìn)試驗(yàn)方案中的鉆頭在未有明顯磨損時(shí)進(jìn)行更換，同時(shí)，由于鉆進(jìn)時(shí)間較短，孔深較淺（一般為5～10 mm），則鉆頭磨損對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響基本可以消除。其次，通過(guò)在測(cè)試過(guò)程中保持冷卻水的流量和溫度恒定，可以適當(dāng)減少?zèng)_洗液對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。數(shù)字鉆進(jìn)試驗(yàn)過(guò)程如圖4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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