›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (S1): 292-298.

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

点荷载法测试易风化泥质岩强度的可靠性分析

张国锋1,刘志双3,陈显坤2,王永望3,解 毅1   

  1. 1.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京 100083;2.四川省煤炭产业集团有限责任公司,成都 610091; 3.中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京
  • 收稿日期:2013-10-07 出版日期:2014-06-10 发布日期:2014-06-20
  • 作者简介:张国锋,男,1982年生,博士后,讲师,硕士生导师,主要从事深部岩石力学与煤矿开采研究
  • 基金资助:

    中央高校基本科研基金资助(No. 2012800015DQ);教育部高校博士点基金资助(No. 20130023120011)。

Reliability analysis of measuring strongly weathered grey mudstone strength with point load measurement

ZHANG Guo-feng1, LIU Zhi-shuang3, CHEN Xian-kun2, WANG Yong-wang3, XIE Yi1   

  1. 1. School of Mechanics and Civil Engineering, China University of Mining and Technology, Beijing 100083, China; 2. Sichuan Coal Industry Group Limited Liability Company, Chengdu 610091, China; 3. School of Resources and Safety Engineering, China University of Mining and Technology, Beijing 100083, China
  • Received:2013-10-07 Online:2014-06-10 Published:2014-06-20

摘要: 在川南地区在近年的煤炭开发过程中,多数基建矿井在巷道开拓期间大量出现围岩软弱、易风化、节理裂隙发育、变形大、支护难、多次返修等严重困扰矿井正常投产的支护难题,为合理选取支护技术,必须对软岩类型及等级进行划分。首先进行地质工程调查,选择巷道主要分布的厚层黑灰色泥岩为研究对象,在井下采用点荷载测试仪对新鲜不规则岩块进行强度测试。在对可疑数据采用Grubbs准则进行取舍后,采用传统法、ISRM法、工程分级法分别进行点荷载强度计算,所得结果采用F检验法和t检验法对各公式计算结果进行随机误差和系统误差检验,研究各方法的适宜性。研究发现,在对泥岩进行点荷载测试时,传统法和ISRM法较工程分级法所得单轴抗压强度平均值的随机误差和系统误差小,更适宜作为该类岩性进行工程软岩分级评价时的重要指标;点荷载所获泥岩强度值的偏差系数在11%~30%范围内,与一般岩石单轴抗压强度测定值偏差系数接近,具有可靠、快速、方便、费用低的优点,适宜作为围岩取样困难的巷道进行软岩类型评价的测试方法。

关键词: 点荷载试验, 岩石强度, 可靠性, 标准差, 适用性, 分布规律

Abstract: The most of construction coal mines in South of Sichuan province have been discovered with the difficult problems of much soft surrounding rock, easily weathering、developmental joint and fracture、large deformation、difficult support、multiple repairmen , which have influenced on the process of coal exploration and production in recent years. The soft style and severity should be conformed in order to choose the appropriate support technology. We investigated the engineering geology and choose the thick-bedded dark grey mud rock mainly surrounding the roadway. The fresh rocks with irregular shape have been tested by the point load testing in tunnel. After the screening testing data with the method of Grubbs criterion, the rock strength has been calculated by the formula defined by the traditional method、International Society for Rock Mechanics (ISRM) standard rate and Chinese engineering standard specification. The random and system error about the result of calculation with different formulas is tested by the F-test and t-test. The results show that the average uniaxial compressive strength obtained by the traditional method and ISRM standard rate is more accuracy than the Chinese engineering standard specification. The strength is appropriate to the soft rock evaluation. The change factor of the mudstone strength is between 11%-30%, which is approach to the general uniaxial compressive strength. The point load testing is the credibility, fast, convenience and cheap way to obtain the strength of soft rock with difficult coring, which could be used to evaluate the difficulty of the soft rock engineering.

Key words: point load test, rock strength, reliability, standard deviation, feasibility, regularities of distribution

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[1] 王体强, 王永志, 袁晓铭, 汤兆光, 王海, 段雪锋. 基于振动台试验的加速度积分位移方法可靠性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 565-573.
[2] 李 贤, 汪时机, 何丙辉, 沈泰宇, . 土体适用MICP技术的渗透特性条件研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2956-2964.
[3] 李连祥, 刘嘉典, 李克金, 黄亨利, 季相凯, . 济南典型地层HSS参数选取及适用性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 4021-4029.
[4] 朱 勇,冯夏庭,周 辉,张传庆,张铭强,. 抗剪强度分项系数的标准差反馈标定法[J]. , 2018, 39(1): 151-157.
[5] 王超圣,周宏伟,何树生,王子辉,刘建锋,. 卸载速率对北山花岗岩强度影响研究[J]. , 2017, 38(S2): 151-157.
[6] 马池帅,陈卫忠,田洪铭,杨建平,. 基于TBM掘进参数的岩石强度估算方法探讨[J]. , 2017, 38(S2): 295-303.
[7] 方砚兵,苏永华,肖 旺,梁 斌. 基于子区间法的隐式功能函数非概率可靠性方法研究[J]. , 2017, 38(4): 1171-1178.
[8] 李志刚 ,徐光黎 ,袁 杰 ,黄 鹏 ,赵 欣 ,伏永朋 ,苏 昌,. 针贯入仪在软岩强度测试中的应用[J]. , 2016, 37(S1): 651-658.
[9] 王永志 ,袁晓铭,王 海,. 动力离心试验常规点位式量测技术改进方法[J]. , 2015, 36(S2): 722-728.
[10] 崔 洁,江 权,冯夏庭,高 红. 岩石抗剪强度参数的理论概率分布形态研究[J]. , 2015, 36(5): 1261-1274.
[11] 刘 晓 ,唐辉明 ,熊承仁 ,刘清秉,. 考虑能量-时间分布的边坡动力可靠性分析新方法[J]. , 2015, 36(5): 1428-1443.
[12] 郭海强 ,姚令侃 ,黄艺丹 ,郭沉稳,. 扰动强度递增斜坡动力学演变规律的振动台试验[J]. , 2015, 36(4): 1063-1070.
[13] 朱才辉,李 宁,袁继国. 黄土冲沟中高填方土压力量测及分布规律探讨[J]. , 2015, 36(3): 827-836.
[14] 曹文贵 ,翟友成 ,王江营,. 区间非概率可靠性方法在岩溶区稳定性分析中的适用性研究[J]. , 2015, 36(10): 2955-2962.
[15] 王章琼,晏鄂川,鲁功达,高连通,张颀明,唐睿旋. 我国大陆地下水封洞库库址区地应力场分布规律统计分析[J]. , 2014, 35(S1): 251-256.
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[1] 魏 丽,柴寿喜,蔡宏洲,王晓燕,李 敏,石 茜. 麦秸秆加筋材料抗拉性能的实验研究[J]. , 2010, 31(1): 128 -132 .
[2] 黄庆享,张 沛,董爱菊. 浅埋煤层地表厚砂土层“拱梁”结构模型研究[J]. , 2009, 30(9): 2722 -2726 .
[3] 荆志东,刘俊新. 红层泥岩半刚性基床结构动态变形试验研究[J]. , 2010, 31(7): 2116 -2121 .
[4] 雷金波,陈从新. 基于双曲线模型的带帽刚性桩复合地基荷载传递机制研究[J]. , 2010, 31(11): 3385 -3391 .
[5] 王登科,刘 建,尹光志,韦立德. 突出危险煤渗透性变化的影响因素探讨[J]. , 2010, 31(11): 3469 -3474 .
[6] 张成平,张顶立,骆建军,王梦恕,吴介普. 地铁车站下穿既有线隧道施工中的远程监测系统[J]. , 2009, 30(6): 1861 -1866 .
[7] 王 军,曹 平,李江腾,刘业科. 降雨入渗对流变介质隧道边坡稳定性的分析[J]. , 2009, 30(7): 2158 -2162 .
[8] 张 渊,万志军,康建荣3,赵阳升. 温度、三轴应力条件下砂岩渗透率阶段特征分析[J]. , 2011, 32(3): 677 -683 .
[9] 张雪婵 ,龚晓南 ,尹序源 ,赵玉勃. 杭州庆春路过江隧道江南工作井监测分析[J]. , 2011, 32(S1): 488 -0494 .
[10] 唐世斌,唐春安,李连崇,张永彬. 湿度扩散诱发的隧洞时效变形数值模拟研究[J]. , 2011, 32(S1): 697 -0703 .