軟岩表面硬度與抗壓強度關聯可靠性及內在機理研究

《軟岩表面硬度與抗壓強度關聯可靠性及內在機理研究》是依託中南大學，由林杭擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：軟岩表面硬度與抗壓強度關聯可靠性及內在機理研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：林杭
• 依託單位：中南大學

項目摘要

非破壞性試驗軟岩表面硬度測試可用於快速判斷軟岩單軸抗壓強度和工程岩體分級。為了揭示軟岩表面硬度與其抗壓強度的關係，本項目以軟岩表面硬度測試、孔隙度測試和單軸抗壓強度測試為基礎，採用室內試驗、現場試驗和理論分析相結合的方法，針對我國岩體工程中常見的軟岩，運用模糊集合論和非線性統計學處理試驗數據，研究軟岩表面硬度隨浸水時間、含水率的變化趨勢，不同含水率條件下軟岩孔隙度、強度參數與表面硬度之間的關係，並用可靠度分析方法研究軟岩表面硬度判斷其強度參數的可靠性，表面硬度測試與抗壓強度測試之間的變形相關性，建立軟岩表面硬度的軟化狀態方程和軟岩表面硬度對其抗壓強度的非線性統計模型，進而建立軟岩表面硬度在工程岩體分級中的套用標準，並且繪製軟岩表面硬度與含水率、軟岩表面硬度與抗壓強度的關係曲線。本項目的研究成果可為快速判斷軟岩抗壓強度和工程岩體分級提供參考。

結題摘要

表面硬度測試是一種非破壞性試驗，可用於快速判斷單軸抗壓強度並套用於工程岩體質量分級。為揭示軟岩表面硬度與其抗壓強度的關係，本項目以軟岩表面硬度測試、孔隙度測試和單軸抗壓強度測試為基礎，採用室內試驗和理論分析相結合的方法，針對我國岩體工程中常見的軟岩，運用模糊集合論和非線性統計學處理試驗數據，研究軟岩表面硬度隨浸水時間、含水率的變化趨勢，不同含水率條件下軟岩孔隙度、強度參數與表面硬度之間的關係，並用可靠度分析方法研究軟岩表面硬度判斷其強度參數的可靠性，表面硬度測試與抗壓強度測試之間的相關性，建立軟岩表面硬度與抗壓強度的非線性統計模型。表面硬度的測試原理決定了不可能以表面硬度值精確確定岩石單軸抗壓強度，而前人的研究主要針對單一類型岩石，本項目通過大量數據分析建立岩石表面硬度與抗壓強度的非線性預測模型，用表面硬度值來確定岩石單軸抗壓強度所在區間，進而將其套用於岩體分級RMR和BQ中。可避開採集岩樣並加工成標準試樣的耗時費力過程，特別是軟岩採樣加工容易出現掉角、不平整現象，以及受水影響的強度急劇下降。本項目研究成果可為快速判斷抗壓強度和工程岩體分級提供參考。