地下工程中圍巖力學(xué)參數(shù)的測(cè)試是確定支護(hù)參數(shù)、圍巖分級(jí)、分析圍巖穩(wěn)定性的基礎(chǔ),其中主要的巖石力學(xué)參數(shù)包括粘聚力和內(nèi)摩擦角(以下簡(jiǎn)稱c、φ參數(shù))以及單軸抗壓強(qiáng)度UCS。室內(nèi)巖石力學(xué)試驗(yàn)為測(cè)定上述參數(shù)的主要方式,但存在周期長(zhǎng)、成本高、無(wú)法及時(shí)指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)等問(wèn)題。且還沒(méi)有一種可以同時(shí)快速測(cè)定單軸抗壓強(qiáng)度和c、φ參數(shù)等巖石力學(xué)參數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試儀器。為解決上述難題,提出基于數(shù)字鉆探測(cè)試技術(shù)快速預(yù)測(cè)巖石力學(xué)參數(shù)的方法,實(shí)現(xiàn)該方法的關(guān)鍵在于研發(fā)數(shù)字鉆探測(cè)試儀器,并建立具有普適性的隨鉆參數(shù)與巖石力學(xué)參數(shù)定量關(guān)系,本文結(jié)合室內(nèi)儀器研發(fā)、理論分析和室內(nèi)試驗(yàn)進(jìn)行了以下研究。(1)明確了隨鉆參數(shù)與巖石力學(xué)參數(shù)的響應(yīng)規(guī)律研發(fā)室內(nèi)巖體數(shù)字鉆探測(cè)試系統(tǒng),開(kāi)展了不同隨鉆參數(shù)控制方案下的花崗巖、砂巖和砂漿等類型巖石的數(shù)字鉆探試驗(yàn),明確了隨鉆參數(shù)隨鉆進(jìn)深度的變化規(guī)律以及隨鉆參數(shù)與巖石強(qiáng)度參數(shù)的響應(yīng)規(guī)律。在常用的恒轉(zhuǎn)速-鉆進(jìn)速率模式下,扭矩M和推進(jìn)力F為監(jiān)測(cè)值,隨鉆進(jìn)深度的增加,M和F變化曲線可分為上升階段和穩(wěn)定階段,M和F在穩(wěn)定階段小幅度上下波動(dòng),這可能因巖石材料的非均質(zhì)性所致;在同種巖石條件下,扭矩M和推進(jìn)力F隨鉆進(jìn)速率V的增...

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１室內(nèi)巖體數(shù)字鉆探測(cè)試系統(tǒng)??Ｆｉｇ．２．１?Ｔｈｅ?ｌａｂｏｒａｔｏｎ?ｒｏｃｋ?ｍａｓｓ?ｄｉｇｉｔａｌ?ｄｒｉｌｌｉｎｇ?ｔｅｓｔ?ｓｙｓｔｅｍ??１０??

２．３室內(nèi)巖體數(shù)字鉆探測(cè)試系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)??室內(nèi)巖體數(shù)字鉆探測(cè)試系統(tǒng)主要包括鉆進(jìn)系統(tǒng)、壓力室裝置、液壓動(dòng)力系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)??控制系統(tǒng)，如圖２．１所示。鉆進(jìn)系統(tǒng)是實(shí)施數(shù)字鉆探測(cè)試試驗(yàn)的主體；壓力室裝置對(duì)放??置于其中的巖石試件施加三向不等圍壓約束；液壓動(dòng)力系統(tǒng)為鉆進(jìn)系統(tǒng)和壓力室提供液??....

圖２．２監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)工作原理圖??Ｆｉｇ．２．２?Ｗｏｒｌｄｎｇ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ?ａｎｄ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｙｓｔｅｍ??

高松：巖石力學(xué)參數(shù)數(shù)字鉆探快速預(yù)測(cè)技術(shù)研究??監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)由多維信息監(jiān)測(cè)模塊和智能數(shù)字控制模塊組成，工作原理如圖２．２所??示，其中多維信息監(jiān)測(cè)模塊，具體包括監(jiān)測(cè)鉆機(jī)扭矩的傳感器、監(jiān)測(cè)鉆機(jī)推進(jìn)力大小的??傳感器和鉆機(jī)上下移動(dòng)距離的鉆機(jī)位移傳感器；還包括設(shè)于軸向液壓油缸處的軸向壓力....

圖２．３鉆進(jìn)前后花崗巖試件??Ｆｉｇ．２．３?Ｇｒａｎｉｔｅ?ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ?ｂｅｆｏｒｅ?ｄｒｉｌｌｉｎｇ?ａｎｄ?ａｆｔｅｒ?ｄｒｉｌｌｉｎｇ．??

２．４．１恒轉(zhuǎn)速－鉆進(jìn)速率模式??恒轉(zhuǎn)速－鉆進(jìn)速率模式即為恒定鉆進(jìn)速率ｒ和轉(zhuǎn)速ＴＶ，監(jiān)測(cè)鉆進(jìn)過(guò)程中的扭矩Ｍ和??推進(jìn)力［本次測(cè)試設(shè)定的７Ｖ為１００ｒ／ｍｉｎ、Ｆ為３０ｍｍ／ｍｉｎ，從圖２．４可以看出ｉＶ基本??維持在ｌ〇〇ｒ／ｍｉｎ，滿足試驗(yàn)要求；從圖２．５可以看出Ｉ７■基本維持....

圖２．４轉(zhuǎn)速ＴＶ－時(shí)間Ｔｉｍｅ曲線

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??圖２．３鉆進(jìn)前后花崗巖試件??Ｆｉｇ．２．３?Ｇｒａｎｉｔｅ?ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ?ｂｅｆｏｒｅ?ｄｒｉｌｌｉｎｇ?ａｎｄ?ａｆｔｅｒ?ｄｒｉｌｌｉｎｇ．??２．４．１恒轉(zhuǎn)速－鉆進(jìn)速率模式??恒轉(zhuǎn)速－鉆進(jìn)速率模式即為恒定鉆進(jìn)速率ｒ和轉(zhuǎn)速ＴＶ，監(jiān)測(cè)鉆進(jìn)過(guò)程中的....

本文編號(hào)：3991152