基于岩石地质本质性的碳酸盐岩单轴抗压强度预测

鲁功达，晏鄂川，王环玲，王雪明，谢良甫

1.中国地质大学工程学院，武汉 430074

2.河海大学海岸灾害及防护教育部重点实验室，南京 210098

3.河海大学岩土工程研究所，南京 210098

0 引言

单轴抗压强度是岩土工程中岩石的基本参数，室内单轴压缩试验是其最简单的测定方法，这种试验要求所使用的样品必须是具有特定尺寸的完整岩心。然而，在岩体软弱、破碎或者岩层厚度较小时，取得符合要求的岩心则较为困难，加之岩石的非均质性导致其强度值差异明显，因此人们便采用经验公式来估算岩石的单轴抗压强度。目前国内外有很多学者通过测定试样的回弹值、波速、密度等指标，以无损的方法预测完整岩石的单轴抗压强度，同时随着人工智能和计算机数值模拟技术的发展，岩石抗压强度的预测方法也趋于多样化。邓华锋等[1]考虑回弹值和纵波波速，采用线性回归的方法对砂岩的单轴抗压强度进行了预测研究；Heidari等[2]通过试样不同方向的点荷载试验，也采用回归的方法对石膏的单轴抗压强度和抗拉强度进行预测研究。由于不能完全了解各因素对岩石单轴抗压强度的影响，Sarkar 等[3]、杨 文 甫 等[4]、Dehgha 等[5]、Zorlu等[6]分别考虑岩石密度、矿物组成、矿物粒度及形态、空隙度、纵波波速等指标，采用神经网络的方法对多类岩石的单轴抗压强度进行了预测研究。基于颗粒离散元程序，王新等[7]考虑不同的土石比和各级粒径下石料的不同黏结强度，用PFC模拟得出了相应土石混合体在不同围压下的抗压强度；……