[发明专利]一种通过缓冲层均匀度计算缓冲层弹性模量的方法

说明书

本发明公开了一种通过缓冲层均匀度计算缓冲层弹性模量的方法，其特征在于，包括以下步骤：a、测算获得土石缓冲层颗粒粒径颗粒特征参数，包括土石中值粒径D、土石颗粒不均匀系数Cu和土石缓冲层密实度S，土石中值粒径D指土石颗粒中重量百分数为50％的颗粒粒径，单位mm；土石颗粒不均匀系数Cu通过式1计算；土石缓冲层密实度S包括三个级别，松散级、密实级和紧密级；b、根据土石中值粒径D确定土石类型，计算土石弹性模量M。本发明充分考虑了土石的均匀度对弹性模量的影响，计算方法适用于野外大尺度的粗大石块缓冲层的实际计算，计算结果准确可靠，对于崩塌、落石的防灾减灾具有更高的防灾适用性。

技术领域

本发明涉及到崩塌、落石防治工程领域，尤其涉及一种通过缓冲层均匀度计算缓冲层弹性模量的方法。

背景技术

崩塌、落石是一种发生在山区或公路边坡的自然现象。

崩塌、落石发生后，巨大的石块滚落到山坡下或路边，对附近的居民住房、工厂等建筑设施，或公路等，都会造成极大的破坏。为了减缓冲击力的影响，采取土石缓冲层进行有效的防护就是一种经济有效的措施。最为经济适用的缓冲层就是由石块、砂石、土等材料组成，由其中一种或多种组成，因此不同的土石缓冲层的颗粒粒径具有不同的缓冲效果，而缓冲效果可以由缓冲层的弹性模量表达。目前国内外对土石缓冲层的弹性模量的研究比较粗略，仅仅考虑了几种颗粒粒径的范围，软硬及密实程度，给出相应的弹性模量范围。这种颗粒粒径范围不仅比较粗略，具体的粒径范围定义也不明确，实际应用上确定其范围比较困难，不能满足实际的需要：当实际工地的可用土石材料比较粗时，如比较大的块石，大于卵石的粒径，就超越了目前的土石的弹性模量给定范围，无法确定弹性模量的取值，也无法判断是否能够满足减缓滚石冲击力的要求。

公开号为CN 104360389A，公开日为2015年02月18日的中国专利文献公开了一种致密砂岩储层岩石弹性模量计算方法，其特征在于，包括：获取测井参数和致密砂岩储层的岩石物性参数；根据所述测井参数和所述岩石物性参数，结合预先建立的孔隙裂缝衰减模型计算高频下的岩石弹性模量；根据所述高频下的岩石弹性模量，结合预先建立的自洽模型，计算岩石的高频基质弹性模量；利用所述岩石的高频基质弹性模量，结合所述孔隙裂缝衰减模型，计算任意频率下的饱和岩石弹性模量。

该专利文献公开的致密砂岩储层岩石弹性模量计算方法，针对致密砂岩储层的孔隙度的特点，利用建立的适用于致密砂岩储层的岩石物理模型，如：孔隙裂缝衰减模型和自洽模型对致密砂岩储层进行分析，得到致密砂岩储层的岩石弹性模量。但是，由于未考虑致密砂岩储层岩石的均匀度对弹性模量的影响，因此其计算方法不适用于野外大尺度的粗大石块缓冲层的实际计算，对于崩塌、落石的防灾减灾适用性较差。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种通过缓冲层均匀度计算缓冲层弹性模量的方法，本发明充分考虑了土石的均匀度对弹性模量的影响，计算方法适用于野外大尺度的粗大石块缓冲层的实际计算，计算结果准确可靠，对于崩塌、落石的防灾减灾具有更高的防灾适用性。

本发明通过下述技术方案实现：

一种通过缓冲层均匀度计算缓冲层弹性模量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、测算获得土石缓冲层颗粒粒径颗粒特征参数，包括土石中值粒径D、土石颗粒不均匀系数Cu和土石缓冲层密实度S，土石中值粒径D指土石颗粒中重量百分数为50％的颗粒粒径，单位mm；土石颗粒不均匀系数Cu通过式1计算；土石缓冲层密实度S包括三个级别，松散级、密实级和紧密级；

Cu＝D₆₀/D₁₀ 式1

式中，D₆₀为土石颗粒中重量百分数为60％的颗粒粒径，单位mm；D₁₀为土石颗粒中重量百分数为10％的颗粒粒径，单位mm；

b、根据土石中值粒径D确定土石类型，计算土石弹性模量M；