[发明专利]软岩三轴强度评估方法及系统

权利要求书

1.一种软岩三轴强度评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1.获取待测软岩岩体中关于岩块的岩块单轴强度σ_ci；

步骤2.获取待测软岩岩体中关于节理的节理系数f(joint)；

步骤3.将岩块单轴强度σ_ci与节理系数f(joint)代入下列公式中，计算软岩三轴强度σ₁：

式中，σ₃为最小主应力，σ₂为中间主应力，σ^*为σ₂转折点对应的转折应力，b为无量纲参数，B为用于真三轴计算的无量纲参数；

其中，在步骤2中，节理系数f(joint)通过下列公式获取：

式中，IL为互锁调整系数，Vb为岩块体积；

对于未扰动的非常紧密结构岩体，IL＝1.3；对于未扰动的紧密结构岩体，IL＝1.0；对于扰动后的带角块的岩体，IL＝0.8；对于扰动后的互锁差的岩体，IL＝0.5；

在步骤3中，无量纲参数b为非独立参数，随岩块单轴强度σ_ci变化而变化，b＝-0.319lnσ_ci+4.097，无量纲参数B为非独立参数，随岩块单轴强度σ_ci变化而变化，B＝0.205ln(σ_ci+0.054)+0.692。

2.根据权利要求1所述的软岩三轴强度评估方法，其特征在于：

其中，在步骤1中，通过对岩块进行单轴试验，直接获取岩块单轴强度σ_ci；或者通过对岩块进行点荷载试验或针贯入仪试验，借助下列转换公式间接获取岩块单轴强度σ_ci：

式中，PLI为通过点荷载试验获取的点荷载指数，NPR为通过针贯入仪试验获取的针贯入阻力。

3.一种软岩三轴强度评估系统，其特征在于，包括：

单轴强度获取部，获取待测软岩岩体中关于岩块的岩块单轴强度σ_ci；

节理系数获取部，获取待测软岩岩体中关于节理的节理系数f(joint)；

软岩三轴强度计算部，与所述单轴强度获取部和所述节理系数获取部通信相连，将岩块单轴强度σ_ci与节理系数f(joint)代入下列公式中，计算得到软岩三轴强度σ₁：

式中，σ₃为最小主应力、σ₂为中间主应力，σ^*为σ₂转折点对应的转折应力，b为无量纲参数，B为用于真三轴计算的无量纲参数；以及

控制部，与所述单轴强度获取部、所述节理系数获取部、所述软岩三轴强度计算部均通信相连，控制它们的运行；

其中，在所述节理系数获取部中，节理系数f(joint)通过下列公式获取：

式中，IL为互锁调整系数，Vb为岩块体积；

对于未扰动的非常紧密结构岩体，IL＝1.3；对于未扰动的紧密结构岩体，IL＝1.0；对于扰动后的带角块的岩体，IL＝0.8；对于扰动后的互锁差的岩体，IL＝0.5；

在所述软岩三轴强度计算部中，无量纲参数b为非独立参数，随岩块单轴强度σ_ci变化而变化，b＝-0.319lnσ_ci+4.097，无量纲参数B为非独立参数，随岩块单轴强度σ_ci变化而变化，B＝0.205ln(σ_ci+0.054)+0.692。

4.根据权利要求3所述的软岩三轴强度评估系统，其特征在于：

其中，所述单轴强度获取部包括：对待测软岩岩体进行单轴强度测试得到单轴强度测试数据的单轴强度测试仪，和对单轴强度测试数据进行处理得到岩块单轴强度σ_ci的单轴强度数据处理器。

5.根据权利要求3所述的软岩三轴强度评估系统，其特征在于：

其中，所述节理系数获取部包括：对待测软岩岩体进行节理测试得到节理测试数据的节理测试仪，和对节理测试数据进行处理得到节理系数f(joint)的节理数据处理器。

6.根据权利要求3所述的软岩三轴强度评估系统，其特征在于，还包括：

输入显示部，与所述单轴强度获取部、所述节理系数获取部、所述软岩三轴强度计算部、所述控制部均通信相连，用于让用户输入操作指令，并进行相应显示。