节理岩体力学参数的波动测试法

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1、分类号___________________密级_________________udc________________________学号叫ro、o"]硕士学位论文ThesisforMastersDegree论文题目节理岩体力学参数的波动测试法申请学位类别________工学硕士专业名称岩土工程研究生姓名_________王星光导师姓名、职称胡世丽博士二〇一五年六月学位论文独创性声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究:丨:作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究

2、成果，也不包含已获得江内'理I:大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同:丨:作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中做了明确的说明丼表示谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。研究生签名：王

3、il时间：2^-年/月s曰学位论文版权使用授权书本人完全了解江西理:丨:火学关丁•收集、保存、使用学位论文的规定：即学校有权保存按要求提交的学位论文印刷本和电子版本，学校有权将学位论文的全部或者部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供査阅和借阅；学校有权按有关规定向国家有关部门或

4、者机构送交论文的复印件和电子版。本人允许本学位论文被查阅和借阅，同意学校向国家有关部n或机构送交论文的复印件和屯子版，并通过网络向社会公众提供信息服务。保密的学位论文在解密后适用本授权书学位论文作者签名（手写）:导师签名（手写）:签字曰期:2d!r年/月又曰签字曰期：年/月f曰分类号：密级：UDC：学号：6120120107硕士学位论文节理岩体力学参数的波动测试法WaveTestMethodsforMechanicalParametersofJointedRockMass学位类别：工学硕士作者姓名：王星光学科专业：岩土工程研究方向：岩石动力学

5、指导教师：胡世丽年月日江西理工大学硕士学位论文摘要摘要当前我国经济建设发展迅猛，基础建设如高速公路、铁路、工业与民用建筑、水利水电等工程中会遇到复杂的岩体，准确获取岩体力学参数对工程设计、施工以及建设维稳有着重要作用，为此开展应力波在岩体中的传播规律研究，提出节理岩体力学参数测试方法，该研究成果为快捷测试工程岩体变形参数提供了途径。本文针对不同尺度的节理岩体，提出相应的力学参数测试法，在江西德兴铜矿进行现场试验，测试了节理岩体力学参数。针对实际工程大尺度节理岩体参数难以测试，将节理岩体等效为Kelvin介质，采用岩体内钻孔爆破产生应力波、地表

6、接收震动信号试验方案，分析应力波在岩体的传播过程，提出基于应力波时空衰减规律测试节理岩体参数方法，测试结果为：节理岩体黏性系数为2.18MPa⋅s，动态弹性模量为2.52GPa；采用钻孔弹模仪原位测试节理岩体静态弹性模量为1.58GPa，动态弹性模量是静态弹性模量的1.6倍。选取厚度较小的节理为研究对象，将节理等效为标准线性固体模型，研究应力波在节理岩体的传播规律，提出基于波形变化规律测试节理法向刚度、法向黏性系数的方法。研究结果表明：节理具有低通滤波特性；波形变化系数随着法向刚度、法向黏性系数的增加而减小；现场试验测试节理参数时，子波有效频

7、率范围为800~1200Hz，采用波形变化系数量化入射侧计算波形与实测波形差异时，测试节理法向刚度为1.03GPa/m，法向黏性系数为5.7MPa⋅s。针对力学参数渐变型软弱夹层，将其抽象为损伤度按照二次曲线规律变化的介质，建立应力波在软弱夹层的传播模型，提出软弱夹层弹性模量测试方法。研究结果表明：采用波形变化系数量化入射侧计算波形与实测波形差异时，随夹层峰值损伤度的增加，波形变化系数先减小后增加；波形变化系数达到最小值时，确定夹层峰值弹性模量为2.14GPa；随子波主频的增加，夹层动态峰值弹性模量近似线性增加，线性拟合得静态峰值弹性模量为0

8、.74GPa；基于变形相等原则计算夹层的等效弹性模量为4.24GPa。关键词：节理岩体；波形变化；波动测试；节理刚度；软弱夹层IAbstractAbstractThecomplexrockmassescanbeusedininfrastructuralengineeringconstructionsuchasinstancehighway,railway,industrialandcivilconstruction,waterconservancyandhydropowerengineeringwiththerapiddevelopmento

9、feconomicconstructioninourcountry.Determiningaccuratelythemechanicalparametersofro