利用锤击试验及数值反演获取岩体平行结构面接触刚度的可行性研究

针对相对均匀的平行结构面,基于结构面的线性接触假设,提出了一种利用锤击试验及数值反演获得结构面接触刚度的方法。该方法实施时,在结构面两侧分别布设若干支振动传感器,在远处利用激震锤进行激震,通过结构面两侧垂直于结构面方向和平行于结构面方向振动传感器的起跳时间,计算出纵波和横波通过结构面的耗时,而后利用数值计算进行反分析,通过不断调整结构面的法向和切向接触刚度,实现与现场实测相同的耗时,从而获得该结构面的法向和切向接触刚度特性。对该测试方法的可行性进行了理论、数值方面的论证,结果表明纵波过缝耗时仅受法向接触刚度控制,横波过缝耗时仅受切向接触刚度控制,并存在一一对应的关系。而后,通过对花岗岩岩块的试验及数值分析,证明了通过锤击试验快速测试岩体结构面接触刚度的方法是可行的,且具有较好的稳定性。