基于钻孔数据的隧道围岩无侧限抗压强度估算方法

作者：刘云付

来源：中外公路, 2020, 40(06): 215-218.

DOI：10.14048/j.issn.1671-2579.2020.06.046

• 无侧限抗压强度(UCS)
• 围岩
• 钻孔数据
• 能量平衡

通过自主设计的电钻,采用理论分析手段获取了如何根据该电钻参数得到岩石的无侧限抗压强度(UCS)。目前测定UCS方法成本高、耗时长,并且很少考虑真实应力状态。该文基于力和能量平衡的分析模型方法,提出利用实际钻孔资料估算岩石的UCS。首先,根据钻头在钻孔过程中受力极限平衡建立模型,该模型可根据实际钻孔数据估算岩石的黏聚力和内摩擦角等参数,并在此基础上进一步计算岩石的UCS;然后,从切割点估算岩石的极限承载力。此外,总结归纳了不同参数对估计强度特性的影响。研制了一台小型的钻孔机,对3种不同强度范围的岩石钻进参数进行了测试。结果表明:该机可通过两台独立的电机对不同强度范围的岩石进行钻孔,并能测量和记录扭矩、推力、压痕率、转速和钻孔深度等主要技术指标;最后将岩石强度参数钻孔试验结果与常规标准试验结果进行了比较验证。