[發明專利]緩沖層彈性模量計算方法

有效

• 申請號: 201810652832.X
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN109001426B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 余斌;柳侃;趙懷寶;黃瑛瑛;羅旋;郭云峰;張智超;陳志超
• 申請（專利權）人: 福建省地質工程勘察院;成都理工大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 趙凱

本發明公開了一種緩沖層彈性模量計算方法，其特征在于，包括以下步驟：a、測算獲得土石緩沖層顆粒特征參數，包括土石中值粒徑D、土石顆粒不均勻系數Cu和土石緩沖層密實度S，土石中值粒徑D指土石顆粒中重量百分數為50％的顆粒粒徑，單位mm；土石顆粒不均勻系數Cu通過式1計算；b、根據土石中值粒徑D確定土石類型，計算土石彈性模量M。本發明充分考慮了土石的具體粒徑值對彈性模量的影響，計算方法適用于野外大尺度的粗大石塊緩沖層的實際計算，計算結果準確可靠，對于崩塌、落石的防災減災具有更高的防災適用性。

技術領域

本發明涉及到崩塌、落石防治工程領域，尤其涉及一種緩沖層彈性模量計算方法。

背景技術

崩塌、落石是一種發生在山區或公路邊坡的自然現象。崩塌、落石發生后，巨大的石塊滾落到山坡下或路邊，對附近的居民住房、工廠等建筑設施，或公路等，都會造成極大的破壞。為了減緩沖擊力的影響，采取土石緩沖層進行有效的防護就是一種經濟有效的措施。最為經濟適用的緩沖層就是由石塊、砂石、土等材料組成，由其中一種或多種組成，因此不同的土石緩沖層的顆粒粒徑具有不同的緩沖效果，而緩沖效果可以由緩沖層的彈性模量表達。

目前國內外對土石緩沖層的彈性模量的研究比較粗略，僅僅考慮了幾種顆粒粒徑的范圍，軟硬及密實程度，給出相應的彈性模量范圍。這種顆粒粒徑范圍不僅比較粗略，具體的粒徑范圍定義也不明確，實際應用上確定其范圍比較困難，不能滿足實際的需要：當實際工地的可用土石材料比較粗時，如比較大的塊石，大于卵石的粒徑，就超越了目前的土石的彈性模量給定范圍，無法確定彈性模量的取值，也無法判斷是否能夠滿足減緩滾石沖擊力的要求，或是浪費人力物力。

公開號為CN 104360389A，公開日為2015年02月18日的中國專利文獻公開了一種致密砂巖儲層巖石彈性模量計算方法，其特征在于，包括：獲取測井參數和致密砂巖儲層的巖石物性參數；根據所述測井參數和所述巖石物性參數，結合預先建立的孔隙裂縫衰減模型計算高頻下的巖石彈性模量；根據所述高頻下的巖石彈性模量，結合預先建立的自洽模型，計算巖石的高頻基質彈性模量；利用所述巖石的高頻基質彈性模量，結合所述孔隙裂縫衰減模型，計算任意頻率下的飽和巖石彈性模量。

該專利文獻公開的致密砂巖儲層巖石彈性模量計算方法，針對致密砂巖儲層的孔隙度的特點，利用建立的適用于致密砂巖儲層的巖石物理模型，如：孔隙裂縫衰減模型和自洽模型對致密砂巖儲層進行分析，得到致密砂巖儲層的巖石彈性模量。但是，由于未考慮致密砂巖儲層巖石的具體粒徑值對彈性模量的影響，因此其計算方法不適用于野外大尺度的粗大石塊緩沖層的實際計算，對于崩塌、落石的防災減災適用性較差。

發明內容

本發明為了克服上述現有技術的缺陷，提供一種緩沖層彈性模量計算方法，本發明充分考慮了土石的具體粒徑值對彈性模量的影響，計算方法適用于野外大尺度的粗大石塊緩沖層的實際計算，計算結果準確可靠，對于崩塌、落石的防災減災具有更高的防災適用性。

本發明通過下述技術方案實現：

緩沖層彈性模量計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

a、測算獲得土石緩沖層顆粒特征參數，包括土石中值粒徑D、土石顆粒不均勻系數Cu和土石緩沖層密實度S，土石中值粒徑D指土石顆粒中重量百分數為50％的顆粒粒徑，單位mm；土石顆粒不均勻系數Cu通過式1計算；

Cu＝D₆₀/D₁₀ 式1

式中，D₆₀為土石顆粒中重量百分數為60％的顆粒粒徑，單位mm；D₁₀為土石顆粒中重量百分數為10％的顆粒粒徑，單位mm；

b、根據土石中值粒徑D確定土石類型，計算土石彈性模量M；

當土石中值粒徑D≥2mm時，為礫石、卵石或粗土石，通過式2計算；