基于正态分布置信区间分析法求岩石单轴抗压强度

为求得更准确的岩石单轴抗压强度,基于岩石单轴抗压强度实验室测定方法,分析了实验室岩石试件测试过程中由于试件尺寸、试件含水率、实验仪器等因素引起的试验误差,因而采用求平均值法处理试验数据结果与实际结果相差较大。因此据参数估计中标准正态分布N(0,1)的t分布性质,引入一个与众数相关的新函数,对试验数据进行置信区间分析,得出岩石单轴抗压强度为47.59MPa,与求平均值法得到的46.74MPa相比更接近现场实测值49.00MPa,表明置信区间分析法优于求平均值法。

岩石单轴抗压强度试验的探讨与研究

岩石单轴抗压强度值的测试看似简单,但影响其的因素却非常复杂,除试件本身性质外,还包含从采样到加工、试验一系列的影响因素。讨论了影响岩石抗压强度试验的多个重要因素,并对症下药地提出了消除或减小影响因素的方法,从而使试验结果更加真实、准确、可靠。

岩石单轴抗压强度试验研究

岩石单轴抗压强度是岩石力学强度中最基本的指标之一,在工程上的应用极为重要和广泛。如水库大坝基岩承载力的换算、围岩岩体分类、建筑物地基稳定性计算及评价以及建筑材料的选用,岩石单轴抗压强度都是都是必不可少的指标。岩石单轴抗压强度试验及计算非常简单,但影响抗压强度结果的因素却很多,因此在试验过程的控制极其重要。

多峰分布的岩石单轴饱和抗压强度统计分析方法及应用

越南某火力发电厂下伏中等风化岩石单轴饱和抗压强度fr呈现多峰分布,极差大、离散性大,正态分布假设下的统计量与实际情况存在偏差。笔者以fr样本分位数为切入点,探讨fr水平、垂直分布规律以及统计成果应用。结果表明:fr在水平方向的分布与地层沉积韵律、层厚、层面倾角等直接相关,fr在垂直方向的分布与取样深度无明显相关性;基于各钻探回次的fr样本分位数,可通过贝叶斯公式及全概率公式估算钻进成功率,可用于钻进工艺选择以及风险评估;通过线性规划模型可得到钻进工艺配置的最优方案。该统计分析方法对样本分布特性无特殊要求,易于实现,具有一定的工程应用价值。

岩石初始损伤及其对单轴抗压强度的影响研究

为获取岩土初始受损程度对岩石力学性质的影响,采用CT扫描技术对软岩(黏土岩)和硬岩(大理岩)的初始受损程度及其对单轴抗压强度的影响进行了研究。软岩受损是通过不同的保护条件使岩石受到损伤,硬岩受损是通过取样方式的不同致使岩样受损。CT扫描试验研究表明混凝土保护条件下受损软岩岩样的CT平均数最高,天然敞露条件下的次之,干湿循环条件下的最低,CT平均数高的对应的岩石单轴抗压强度就越高,CT平均数低的对应岩石单轴抗压强度也越低,受损程度不同的软岩CT平均数呈现一定的规律性。采用无损取样的硬岩岩样初始损伤的程度明显比常规取样的硬岩岩样初始损伤程度低。硬岩岩石的初始受损程度影响其抗压强度,无损取样的大理岩CT数和单轴抗压强度值均高于常规取样的大理岩的CT数和单轴抗压强度值。

岩石单轴饱和抗压强度预测的PSO—GPR智能算法研究

采用粒子群优化算法代替传统共轭梯度法对高斯回归学习机进行最优超参数搜索,克服共轭梯度法在优化过程中对初值依赖性太强、迭代次数难以确定、易陷入局部最优的缺点,进而形成粒子群—高斯过程回归算法。基于该算法提出一种根据现场岩石回弹强度σH预测岩石单轴饱和抗压强度σC的新途径,并对绩黄高速佛岭隧道4个掌子面20组σH及σC数据进行学习预测以检验该算法性能。工程应用表明:与传统采用点荷载实验确定σC方法相比,该算法能够更快建立和反映二者之间的映射关系,预测精度较高,加速了施工现场围岩分级变更的信息反馈及σC指标提取,可以此取代传统的数值回归模型进而指导施工。

岩石抗压强度的统计推断--应用自助法的实例

分别采用规范提供的方法以及自助法,对某工程岩石单轴抗压强度统计,指出规范方法存在的不足之处。基于自助法统计推断编写MATLAB程序文件,实现了均值估计、区间估计及假设检验,论证了岩土参数统计的自助法是一种有利用价值的方法。

谈岩石抗压强度问题

岩石抗压强度是岩石物理力学性质之一,在工程建设活动中存在着与岩石抗压强度密切相关的问题,如岩基的承栽力,边坡的稳定性,地下洞室开挖中围岩的应力分布及其稳定性等,都与岩石的强度有着密切关系.论文对岩石单轴极限抗压强度的试验与取值问题进行了研讨,并就工作中的一些模糊认识谈了看法。

基于凿岩台车钻进参数的岩石强度预测模型研究

为及时、准确、全面获取掌子面岩石单轴饱和抗压强度,并为推进隧道智能化建造、实现围岩级别动态变更提供重要依据,依托池黄高铁2标段岭上村隧道工程,获取42组掌子面以及4组岩石相似材料的凿岩台车钻进参数和岩石强度数据。在对凿岩台车的破岩过程进行分析后,选取冲击压力、推进压力、回转压力、钻进速率共4项指标作为预测模型的输入参数,分别建立单因素回归、多元非线性回归和LSSVM算法的岩石强度预测模型。模型预测结果表明:1)单因素预测模型中采用钻进速率作为输入参数具有最高的预测精度,预测值与实际值的相关系数为0.9458;2)采用多因素预测模型后,其预测准确率进一步提高,相关系数达到0.9745;3)LSSVM算法模型的预测值与实际值的相关系数为0.9838,其预测准确率与多元非线性回归相当,均可用于实际工程中的岩石强度预测。

现行规范中岩石地基承载力确定方法剖析

地基承载力是地基基础设计的重要依据,是岩土工程勘察工作的主要任务之一,现行《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)规定,确定岩石地基承载力特征值常用方法有取岩样做室内试验和现场原位载荷试验等。但因取样扰动、受节理裂隙影响及环境条件与实地有明显的差异,室内试验结果存在一定偏差,不能完全客观真实反映岩石地基承载力特征值。针对某工程采用中风化泥质粉砂岩作为持力层,采取钻探岩芯进行室内饱和单轴抗压强度和载荷试验两种方法综合确定岩石地基承载力,用载荷试验确定的地基承载力特征值与室内根据岩石饱合单轴抗压强度确定的地基承载力特征值进行比对,进一步分析引起两者存在差异的可能原因。

桩端岩石点荷载强度试验数据的处理应用

在岩石作为桩基础持力层时,单轴抗压强度试验适用于能制成规则试件的各类岩石,但对于某些岩石尤其是风化岩石现场验槽或勘察中很难取出完整岩芯、难以制作符合岩石单轴抗压强度试验要求的试件,为了简洁方便可以采用岩石的点荷载强度试验来迅速有效地解决施工验槽或勘察取样问题。试验得到点荷载强度Is,再通过相关统计计算得到修正值I_(s(50)),最终得到单轴抗压强度Rc。该项试验是通过点荷载试验仪,对未加工成型的岩块、不规则岩块体进行测试,得到岩石点荷载强度。该试验有方法简便、成本低等优点,有利于现场操作,同时可以运用Excel的统计、计算、作图等功能可大大减少工作量,提高运算的准确性,为工程实践提供了非常便利的条件。

由桩的嵌岩深度取值引发的岩石软硬程度分类思考

嵌岩桩在我国许多地区得到广泛应用。嵌岩深度与基岩的性质密切相关,但现行规范中对硬质岩石和软质岩石的划分不够明确,有些分类名称容易混淆,使得风化岩中桩的入岩深度的取值不统一。通过对比分析我国现行几本规范,明确了《建筑地基基础设计规范》和《建筑桩基技术规范》中硬岩和软岩的划分标准,有助于合理地确定风化岩地基中桩基的嵌岩深度。

山区输电线路基础设计与岩石地基勘察研究

由于输电线路行业的特殊性和山区地形地貌地质环境及交通运输条件的复杂性,山区杆塔基础选型设计与岩石地基勘测一直是我国电网工程建设的难点。本文根据山区覆盖土层厚度的不同,将山区输电线路挖孔基础分为岩石嵌固基础和嵌岩桩基础2种型式,进一步分析了山区输电线路岩石锚杆基础、岩石嵌固基础和嵌岩桩基础的结构型式、适用条件、承载力计算模型及其地基设计参数。结果表明,岩石单轴抗压强度是岩石锚杆基础、岩石嵌固基础和嵌岩桩基础设计的关键地质参数。根据山区输电线路地基勘察特点,推荐了利用点荷载试验确定岩石单轴抗压强度的方法,并给出了基于点荷载试验的山区输电线路杆塔基础设计参数取值计算方法,研究成果可为山区输电线路杆塔基础工程设计提供借鉴。

现场岩石点载荷试验分析研究

点载荷试验是快速、有效评估岩石强度的现场实验,对现场岩石编录具有重要指导作用。具有易操作、时间短、费用低、可靠性较高等特点。本文使用美国材料协会(ASTM)试验规范,通过介绍现场点载荷的仪器设备、试验理论及计算方法,结合苏丹国Dagash水库大坝地质勘察的岩石点载荷试验结果,评价了3号料场区域岩石强度。同时,对比实验室3号料场区域的岩石单轴抗压强度,总结了点载荷估算的岩石单轴抗压强度和实验室所得岩石单轴抗压强度之间的关系,提高了现场描述岩石特性的准确性。

利用岩石点荷载试验计算嵌岩桩极限侧阻力方法

岩石单轴抗压强度是嵌岩桩嵌岩段极限侧阻力计算的关键参数.本文介绍了基于点荷载试验计算岩石单轴抗压强度的方法,给出了岩石极限侧阻力系数与岩石单轴抗压强度之间的拟合关系式,由此可计算确定岩石极限侧阻力系数,从而提出了一种利用岩石点荷载试验计算嵌岩桩嵌岩段极限侧阻力的方法,可作为嵌岩桩工程设计的参考.

浅谈岩石地基承载力确定方法

岩石能够承受较高的压力跟剪力,同时能够承受一定的拉力作用,具有强度高、变形小的特点,且在自然界中分布广泛。但在漫长的地质运动中,由于外部和内部应力的作用,现存于地表的岩体具有不连续性、非匀质和各向异性,且受到水、温度、应力场综合影响,加上人们对岩体固有特性的传统认识限制了岩石地基承载力理论的发展,致使岩石地基承载力的确定成为了非常复杂的课题。本文针对岩石地基固有特性,结合皖南地区丰富的工程经验对岩石地基承载力确定方法进行阐述与探究。

南京地区极软岩承载力确定方法的分析研究

岩石承载力是工程设计的重要参数,它直接影响着工程的安全性和经济性。文章以南京某桩基工程的岩石单轴抗压强度与现场岩基载荷试验为例,建议对南京地区极软岩地基承载力的确定不能简单的运用查表法,应首选现场载荷试验的方法,力求确定其最接近值,服务于工程建设。

浅覆盖层软质岩中抗拔桩承载特性现场试验研究

我国西部地区的电力工程正日益增加,浅覆盖层软质岩中抗拔桩在输电线路工程的杆塔基础设计中极为常见,而目前对此的相关研究相对较少,现行规范对软质岩层的桩侧摩阻力取值也有待完善。在广元市清江河南侧采用现场试验的方法研究了5根抗拔桩的承载特性,整理分析了Q-s关系曲线、桩身轴力分布和桩侧摩阻力发挥情况,得到了强风化砂岩和中风化砂岩的桩侧极限摩阻力标准值。拟合出软质砂岩的平均桩侧极限摩阻力与岩石单轴抗压强度之间的关系,进一步总结出抗拔桩极限承载力的预测公式,并将现行规范计算结果与现场试验测试结果作对比分析。结果表明,软质砂岩的平均桩侧极限摩阻力与岩石单轴抗压强度可用指数函数形式表示;强风化砂岩、中风化砂岩的桩侧极限摩阻力标准值分别为472、1 027 kPa,可为实际工程提供参考依据。

基于应力解除法的九岭山隧道洞壁二次应力场分布规律研究

为了解九岭山隧道开挖后洞壁二次应力场分布规律及其与岩爆发生状况之间的关联性,采用应力解除法沿九岭山隧道全线选取岩体完整,受开挖扰动小的部位进行了洞壁二次应力的实测,并结合现场岩爆实际发生情况,对洞壁二次应力场的分布规律进行综合对比分析,并结合应力判据对岩爆进行了二次准确预测。研究结果表明:洞壁二次应力值与隧道埋深呈现近似线性关系,二次应力量值呈现σ_1>σ_θ>σ_x>σ_3>τ_(xy)的特征;洞壁切向应力σ_θ最大为63.944 MPa,最大主应力σ_1最大值为77.17 MPa,二者量值相差7.5%,对岩爆的发生均起主导作用;洞室开挖后的洞壁切向应力σ_θ与埋深的相关系数为0.933 23,相比最大主应力σ_1与埋深的相关系数0.897 22,σ_θ与埋深的相关性更好;隧道开挖后,切向应力σ_θ在30～50 MPa范围内时可初步判定将可能发生微岩爆,σ_θ大于50 MPa时可初步判定将可能发生中等岩爆;以此为基础,再结合应力判据可对岩爆发生等级做出准确预测。研究成果为高地应力硬岩隧道岩爆预测提供新的思路。

大直径软岩嵌岩桩嵌岩深度计算模型

为改进河流海洋工程中的大直径软岩嵌岩桩嵌岩深度计算方法,探讨嵌岩深度与影响参数之间的关系,假定嵌岩段桩侧岩石抗力呈线性分布且岩石破坏符合莫尔二次抛物线判据,根据嵌岩段桩身受到桩前岩体法向正应力和桩侧岩体切向剪应力共同作用得到嵌岩段桩体受力计算模型,基于桩身受力平衡给出最小嵌岩深度解析解,并利用室内模型试验以及工程设计结果对计算模型进行验证。结果表明:嵌岩深度随着基岩顶面处水平力的增大而增大,随着桩径的增大而减小,随着桩侧岩石单轴饱和抗压强度的增大而减小;岩石单轴饱和抗压强度增大到某一定值时,嵌岩深度呈小幅递减趋势;上覆土层压应力对嵌岩深度影响不大。