基于量化GSI系统对地下岩体力学参数的估算 被引量：1

1

作者 王社光 于庆磊 +3 位作者 尹爱民 贾淯斐 杨志强 马宁 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第8期53-58,共6页

地下岩体力学参数的准确获取可以为破碎岩体支护设计、采矿方法优化提供一定数据支撑,对保护井下作业人员安全起着重要作用。为准确、便捷获得地下岩体力学参数,采用岩体结构等级SR、岩体结构面等级SCR以及岩体完整性系数Kv 3个指标,通... 地下岩体力学参数的准确获取可以为破碎岩体支护设计、采矿方法优化提供一定数据支撑,对保护井下作业人员安全起着重要作用。为准确、便捷获得地下岩体力学参数,采用岩体结构等级SR、岩体结构面等级SCR以及岩体完整性系数Kv 3个指标,通过多指标交集定量化获取GSI值,并结合地质强度指标GSI与扰动参数D之间存在的数理关系,量化扰动参数D,并应用Hoek-Brown强度准则确定岩体力学参数。将实际地质调查结果与室内岩石力学试验相结合,估算某地下铁矿岩体力学性能指标,发现矿体力学性能明显弱于围岩约60%,表明需加强进路巷道以及矿岩边界处的支护强度,该估算方法对地下岩体稳定性优化设计具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 HOEK-BROWN 强度准则 地质强度指标 扰动参数 岩体完整性系数

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砂化白云岩Hoek-Brown准则参数取值方法研究及其岩体力学参数估算

2

作者 莫云 胡新丽 +3 位作者 崔德山 顾东明 谢昭宇 杨勇 《岩土力学》 北大核心 2025年第1期257-265,共9页

武汉市碳酸盐岩天兴洲条带,发育一套巨厚层砂化白云岩,其岩体力学参数取值,目前尚无相关经验或建议。基于Hoek-Brown(简称H-B)准则及其Mohr-Coulomb(简称M-C)线性转换理论,归纳总结前人研究成果,在试验数据的基础上,研究了砂化白云岩的... 武汉市碳酸盐岩天兴洲条带,发育一套巨厚层砂化白云岩,其岩体力学参数取值,目前尚无相关经验或建议。基于Hoek-Brown(简称H-B)准则及其Mohr-Coulomb(简称M-C)线性转换理论,归纳总结前人研究成果,在试验数据的基础上,研究了砂化白云岩的H-B准则参数,提出一种基于静止侧压力系数k_(1)的最大围压上限σ_(3max)简化取值方法,估算其岩体力学参数并给出了取值建议。结果表明:基于k_(1)的σ_(3m)_(ax)简化取值方法,合理缩减了围压σ_(3)的取值区间,提高了计算精度;砂化白云岩的地质强度指数GSI与无侧限抗压强度σ_(ci)呈良好的线性关系,结合其砂化程度在岩体块度上的贴切表现,制作了针对砂化白云岩的改进GSI建议值表;岩体材料参数m_(i)的大小主要受控于岩石种类及细观颗粒的粗糙程度,其取值区间跨度小且对岩体力学参数影响较小,取用m_(i)=9;通过H-B准则与M-C准则的线性转换,建立了σ_(ci)与岩体抗剪强度之间的计算关系;各试验值、拟合值及理论计算值之间关系自洽、结果合理,有效解决了极破碎白云岩岩体力学参数的取值问题。上述基础性工作对H-B准则的应用起到了有益的补充,对武汉市类似岩层的岩体力学参数取值方法研究及运用具有重要借鉴意义。 展开更多

关键词 砂化白云岩 HOEK-BROWN强度准则 地质强度指数(GIS) 岩体力学参数

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基于量化的GSI系统和Hoek-Brown准则的岩体力学参数的估计 被引量：78

3

作者 胡盛明 胡修文 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期861-866,共6页

Hoek-Brown强度准则与Mohr-Coulomb强度准则相比,综合考虑了岩体结构、岩块强度、应力状态等多种因素的影响,可更好地反映岩体的非线性破坏特征,更符合工程实际,由该准则所估算的岩体力学参数可为最终确定岩体力学参数提供重要依据。基... Hoek-Brown强度准则与Mohr-Coulomb强度准则相比,综合考虑了岩体结构、岩块强度、应力状态等多种因素的影响,可更好地反映岩体的非线性破坏特征,更符合工程实际,由该准则所估算的岩体力学参数可为最终确定岩体力学参数提供重要依据。基于引入的岩体体积节理数Jv和结构面条件因子JC量化的GSI(地质强度指标)围岩分级系统和Hoek-Brown强度准则来估计岩体力学参数,并结合具体的工程估算岩体的力学参数验证应用效果,其成果对工程设计和施工有重要指导意义。 展开更多

关键词 地质强度指标 围岩分级 HOEK-BROWN强度准则 岩体力学参数

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一种基于GSI弱化的应变软化模型 被引量：8

4

作者 彭俊 荣冠 +2 位作者 周创兵 蔡明 彭坤 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期499-507,共9页

Mohr-Coulomb和Hoek-Brown破坏模型是目前运用最广泛的两种岩体破坏模型。为了能够直观地描述围岩高应力条件下的脆性破坏,众多学者提出基于这两种破坏模型的岩体参数取值方法,主要包括基于Mohr-Coulomb模型的CWFS模型以及基于Hoek-Brow... Mohr-Coulomb和Hoek-Brown破坏模型是目前运用最广泛的两种岩体破坏模型。为了能够直观地描述围岩高应力条件下的脆性破坏,众多学者提出基于这两种破坏模型的岩体参数取值方法,主要包括基于Mohr-Coulomb模型的CWFS模型以及基于Hoek-Brown模型的DISL模型和BDP模型。上述模型在表征岩石的脆性破坏方面均有一定的适应性,但是由于存在高围压条件下的硬化现象以及参数取值物理意义不明确等问题,其在实际工程中的应用受到一定限制。在上述模型的基础之上进一步研究Hoek-Brown破坏模型的参数取值规律,在分析地质强度指标GSI值在岩石压缩变形过程中的变化规律的基础上,通过构建地质强度指标GSI值与围压以及塑性应变的函数关系式,建立一种新的基于GSI弱化的应变软化模型——GSI弱化应变软化模型;然后通过锦屏二级水电站白山组大理岩以及Tennessee大理岩三轴压缩试验数值模拟对该模型进行验证。分析表明:该应变软化模型能够较好地模拟大理岩的三轴力学特性。最后运用该模型评价锦屏二级水电站引水隧洞开挖松弛范围,可为岩体开挖支护提供一定参考。 展开更多

关键词 Hoek—Brown破坏模型 地质强度指标gsi 岩体参数取值方法 锦屏二级水电站

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基于量化GSI系统的破碎岩体应变软化行为研究 被引量：4

5

作者 张向东 张哲诚 +2 位作者 杨博维 郝矛矛 杨夫泽 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期517-523,共7页

松软破碎岩体的复杂力学特性给深部开采工程带来一系列棘手的问题,深入研究破碎岩体峰后力学行为,对于深部巷道围岩稳定性分析及支护结构设计具有重要意义。基于量化GSI围岩评级系统及连续介质理论,建立了考虑围压影响的破碎岩体峰后应... 松软破碎岩体的复杂力学特性给深部开采工程带来一系列棘手的问题,深入研究破碎岩体峰后力学行为,对于深部巷道围岩稳定性分析及支护结构设计具有重要意义。基于量化GSI围岩评级系统及连续介质理论,建立了考虑围压影响的破碎岩体峰后应变软化力学模型。通过工程应用实例验证了数值模型的可靠性。研究结果表明:通过计算围岩与支护结构相互作用关系可知,理想弹塑性模型和应变软化模型所得计算结果差异较大,采用理想弹塑性模型进行支护设计,可能导致支护结构的安全性偏低,甚至失稳。现场应用结果表明:数值计算结果与现场实际情况吻合;提出的深部破碎岩体应变软化模型能够较为真实地反映破碎岩体的非线性破坏行为,可为硐室围岩稳定性分析及支护结构设计等提供新的思路。 展开更多

关键词 破碎岩体 应变软化 地质强度指标(gsi) 围岩-支护相互作用

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定量化GSI在估计岩体力学参数中的应用研究 被引量：14

6

作者 王可意 徐东强 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2168-2173,共6页

Hoek-Brown强度准则在裂隙化岩体中得到了广泛应用。然而,Hoek给出的岩体结构特征和岩体表面状况与地质强度指标(GSI)的概化关系,公路隧道工程中无法根据勘察报告给出围岩指标,建立与GSI的对应关系。鉴于此,必须建立岩体完整系数(K_v)... Hoek-Brown强度准则在裂隙化岩体中得到了广泛应用。然而,Hoek给出的岩体结构特征和岩体表面状况与地质强度指标(GSI)的概化关系,公路隧道工程中无法根据勘察报告给出围岩指标,建立与GSI的对应关系。鉴于此,必须建立岩体完整系数(K_v)和岩体风化程度系数(K_f)与GSI的定量关系,从而确定Hoek-Brown强度准则中所需要的岩体参数值。利用该方法估计公路隧道围岩的力学参数,将该估算值用于模拟隧道拱顶沉降,得到的模拟值与实际监测结果对比,误差在允许范围之内。通过算例验证该方法确定H-B强度准则中岩体参数的可行性,为公路隧道不同围岩的H-B强度准则岩体参数值的确定提供了新的快速、实用的方法。 展开更多

关键词 岩石力学 地质强度指标(gsi) 完整性系数(Kv) 风化系数(Kf) 围岩分级

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基于区间理论与GSI的岩质边坡稳定可靠性分析方法 被引量：5

7

作者 张永杰 曹文贵 赵明华 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期93-100,共8页

针对采用结构面表面特征与岩体结构的定性描述确定岩体地质强度指标GSI存在较强主观性的特点,首先以结构面表面等级SCR与岩体结构等级SR对其进行量化处理,并根据组成SCR与SR的量化指标取值过程中所具有的不确定性,采用区间值表示参数取... 针对采用结构面表面特征与岩体结构的定性描述确定岩体地质强度指标GSI存在较强主观性的特点,首先以结构面表面等级SCR与岩体结构等级SR对其进行量化处理,并根据组成SCR与SR的量化指标取值过程中所具有的不确定性,采用区间值表示参数取值,建立岩体量化GSI区间值确定方法;其次,根据Hoek-Brown准则等效岩体抗剪强度参数转换关系,采用区间数学理论建立出岩体力学参数区间值确定方法;然后,通过区间组合法求解岩质边坡安全系数区间值,并在确定安全系数要求值的基础上采用非概率可靠性分析方法进行稳定可靠性评价,进而建立出基于区间理论与GSI的岩质边坡稳定可靠性分析方法;最后,将其应用于分析湖南省柘溪水电站进水口高边坡稳定性,结果表明该方法具有一定的合理性与可行性。在缺乏现场岩体力学试验与大量样本数据的情况下,该方法为岩质边坡从岩体力学参数确定到稳定可靠性评价提供了一条新途径。 展开更多

关键词 岩体力学 边坡工程 地质强度指标 量化指标 区间理论 非概率可靠性

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基于手机图像处理的煤炭GSI检测系统设计与实现 被引量：2

8

作者 王泰华 董征 +1 位作者 刘加奇 郭红玉 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期154-159,共6页

煤炭地质强度因子(GSI)是煤矿工程中一个重要参数,反映了煤体强度的稳定性。使用Android Studio软件开发设计了基于Android手机平台的煤炭地质强度因子(GSI)检测系统、将煤炭样本制成相应规格的煤心后,通过手机拍照或相册获取煤炭图片,... 煤炭地质强度因子(GSI)是煤矿工程中一个重要参数,反映了煤体强度的稳定性。使用Android Studio软件开发设计了基于Android手机平台的煤炭地质强度因子(GSI)检测系统、将煤炭样本制成相应规格的煤心后,通过手机拍照或相册获取煤炭图片,然后对其进行图像处理后得到煤炭裂隙图,再根据分形维数对煤炭裂隙图进行处理即可计算出GSI数值,并能即时显示检测结果。利用Java语言和OpenCV计算机视觉库在Android手机上实现煤炭GSI图像处理与检测。结果表明:通过该系统获得的GSI数值与实际数值具有线性拟合关系且误差较小,检测时间小于5 s,大幅缩短了GSI数值确定的时间,减少传统人工测定产生的差异,对煤矿勘探和开采具有一定的实际应用价值。 展开更多

关键词 地质强度因子(gsi) ANDROID手机 图像处理 分形维数

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节理化岩体强度与力学参数估计的地质强度指标GSI法 被引量：20

9

作者 韩凤山 《大连大学学报》 2007年第6期48-51,共4页

确定大体积节理化岩体强度与力学参数是很困难的,这主要是由于节理化岩体试件尺寸太大及岩体所含节理裂隙所致.然而广义HOEK-BROWN准则的出现,为此提供了解决问题的新途径.本文提出了一种确定大体积节理化岩体强度与力学参数的简易经济... 确定大体积节理化岩体强度与力学参数是很困难的,这主要是由于节理化岩体试件尺寸太大及岩体所含节理裂隙所致.然而广义HOEK-BROWN准则的出现,为此提供了解决问题的新途径.本文提出了一种确定大体积节理化岩体强度与力学参数的简易经济的新方法——地质强度指标GSI法. 展开更多

关键词 地质强度指标gsi 节理化岩体 强度与力学参数

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钻探岩芯分级Hoek-Brown准则GSI在边坡工程中的应用 被引量：3

10

作者 高和斌 《铁道建筑》 北大核心 2016年第12期72-76,共5页

在广义Hoek-Brown强度准则中,地质强度指标(GSI)是一个重要的参数,其主要是根据岩体结构特征,查表取得。在工程应用时,该参数缺乏定量化依据,其取值主观性较强,误差较大。本文基于高速公路边坡工程钻探岩芯的定量化指标对边坡岩体结构... 在广义Hoek-Brown强度准则中,地质强度指标(GSI)是一个重要的参数,其主要是根据岩体结构特征,查表取得。在工程应用时,该参数缺乏定量化依据,其取值主观性较强,误差较大。本文基于高速公路边坡工程钻探岩芯的定量化指标对边坡岩体结构类型进行了分级,并提出边坡岩体结构类型的线性定量化指标——岩体结构率,通过建立边坡钻探岩芯与岩体结构率之间的关系,即可通过查表获取GSI的值。该量化方法可以直接利用工程钻探的岩芯数据通过广义Hoek-Brown强度准则计算出边坡工程的岩体强度参数,并可有效地对边坡工程进行数值化分析。 展开更多

关键词 HOEK-BROWN强度准则 岩体结构类型 地质强度指标 岩芯量化分级 边坡工程稳定性分析

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频繁互层型砂泥岩地层地质强度指数GSI与裂隙密度ε间关系研究

11

作者 杨文娜 熊伟 +1 位作者 高树生 叶礼友 《科技通报》 北大核心 2017年第1期18-23,共6页

以频繁互层型砂泥岩地层为研究对象,利用Hoek-Brown准则确定了砂泥岩样品的GSI,利用Biot相恰理论确定了各样品裂隙密度,探讨了GSI、裂隙密度ε及品质因子Q之间的关系。结果表明,GSI能在一定程度上表征岩体强度及宏观裂缝的发育程度,与... 以频繁互层型砂泥岩地层为研究对象,利用Hoek-Brown准则确定了砂泥岩样品的GSI,利用Biot相恰理论确定了各样品裂隙密度,探讨了GSI、裂隙密度ε及品质因子Q之间的关系。结果表明,GSI能在一定程度上表征岩体强度及宏观裂缝的发育程度,与裂隙密度ε具有一定负相关性。随着GSI增加,裂隙密度ε降低,品质因子升高。不同岩性GSI与力学参数如杨氏模量及三轴强度间相关性明显好于GSI与裂缝参数如裂隙密度ε及品质因子间相关性。表明对于砂泥岩频繁互层型地层而言,其中裂隙分布特征及声波衰减特征具有明显差异,因此在具体力学及裂缝交会图方面研究中,应区分岩性分别进行拟合。该研究揭示了不同尺度条件下岩石裂缝特征的异同,及利用力学和声学方法研究岩石裂缝特征的有效性。 展开更多

关键词 频繁互层 砂泥岩 gsi 裂隙密度 品质因子 力学参数 裂缝

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基于GSI值量化和修正方法的岩体力学参数确定 被引量：13

12

作者 姜光成 胡乃联 +2 位作者 洪根意 李国清 方京珍 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期2211-2218,共8页

为了准确确定岩体力学参数,通过综合分析多种地质强度指标(GSI)量化方法,提出了一种改进的GSI值量化和修正方法。首先,利用测线法估算结构面平均间距(d)和岩体块度指数(RBI)的改进型岩体块度率(RBR),根据岩体三维结构面网络,获得岩体体... 为了准确确定岩体力学参数,通过综合分析多种地质强度指标(GSI)量化方法,提出了一种改进的GSI值量化和修正方法。首先,利用测线法估算结构面平均间距(d)和岩体块度指数(RBI)的改进型岩体块度率(RBR),根据岩体三维结构面网络,获得岩体体积节理数(J_v)和岩体结构等级(SR),然后采用上述参数和结构表面条件(SCR)及结构表面特性参数(J_c)进行了GSI值的定量化处理。为了克服GSI体系的缺点,考虑结构面产状和地下水对岩体力学性质的影响,提出了GSI值的修正方法和公式。以某铅锌矿体的矿岩体为例,根据改进的GSI值量化和修正方法及Hoek-Brown强度准则来确定矿岩体力学参数,通过与原位变形试验的对比分析,验证了该方法的精确性和可行性。该方法为从室内岩石力学试验合理地获取节理岩体力学参数提供了理论及实现的依据。 展开更多

关键词 岩体力学参数 地质强度指标量化 修正方法 HOEK-BROWN强度准则

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基于Hoek-Brown准则的位移反演分析GSI与岩体波速关系 被引量：4

13

作者 田茂霖 肖洪天 闫强刚 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2017年第10期118-123,共6页

地质强度指标GSI的选取有地域性,GSI的准确性会直接影响Hoek-Brown强度准则的应用效果。基于Hoek-Brown准则对青岛地铁3号线永平路站—青岛火车北站区间内的地质强度指标GSI、扰动系数D和泊松比进行反演研究,并利用均匀设计表对反演参... 地质强度指标GSI的选取有地域性,GSI的准确性会直接影响Hoek-Brown强度准则的应用效果。基于Hoek-Brown准则对青岛地铁3号线永平路站—青岛火车北站区间内的地质强度指标GSI、扰动系数D和泊松比进行反演研究,并利用均匀设计表对反演参数进行范围划分和试验点选取,有效降低了试验次数,同时保证了较好的试验效果。借助FLAC3D软件计算出10个断面的GSI值,并研究了GSI与岩体波速Vp的关系,通过线性拟合得到GSI-Vp关系式,并用于预测青岛地铁3号线重永区间的GSI值。结果表明:GSI-Vp关系式所预测的GSI值用于重永区间数值模拟计算,所得位移值与该区间监测值的相对误差较小,具有较好的一致性,进而验证了关系式的合理性。研究成果为工程上准确获得GSI提供了新方法。 展开更多

关键词 HOEK-BROWN准则 位移反演分析 均匀设计 地质强度指标gsi 岩体波速Vp

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基于钻孔岩芯的RQD_I值获取泥岩地质强度指标(GSI)的方法应用研究 被引量：1

14

作者 朱杭琦 胡修文 +3 位作者 周玉凤 王小东 李飞飞 项京 《施工技术》 CAS 2018年第S1期868-872,共5页

地质强度指标(GSI)是Hoek-Brown准则中重要的参数,其值主要是根据岩体结构和节理条件获取。在工程实践中,由于缺乏可具体量测的典型参数,GSI的取值主观性很强。在Hoek的GSI计算公式的基础上,基于对地铁勘察中钻孔岩芯的描述,引入RQD_I... 地质强度指标(GSI)是Hoek-Brown准则中重要的参数,其值主要是根据岩体结构和节理条件获取。在工程实践中,由于缺乏可具体量测的典型参数,GSI的取值主观性很强。在Hoek的GSI计算公式的基础上,基于对地铁勘察中钻孔岩芯的描述,引入RQD_I值确定岩体结构,并结合节理的粗糙程度和蚀变程度,建立一个新的GSI值计算公式。根据Hoek-Brown准则,利用该GSI值计算出泥岩的变形模量E_m,结果与勘察单位给出的建议值很接近,说明该方法具有一定的可行性。 展开更多

关键词 地质强度指标(gsi) HOEK-BROWN准则 钻孔岩芯 RQD_I值 泥岩

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改进的GSI系统在洞室围岩力学参数识别中的应用 被引量：2

15

作者 眭敏磊 张发明 《河北工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2014年第2期28-31,35,共5页

针对传统GSI系统未考虑岩体中结构面产状对工程岩体参数的影响这一问题,结合国内相关工程岩体规范和句容抽水蓄能电站工程二号平硐,根据结构面与洞轴线的空间关系,确定其对结构面条件参数SCR的影响系数,改进了SCR的统计方法,确定围岩的... 针对传统GSI系统未考虑岩体中结构面产状对工程岩体参数的影响这一问题,结合国内相关工程岩体规范和句容抽水蓄能电站工程二号平硐,根据结构面与洞轴线的空间关系,确定其对结构面条件参数SCR的影响系数,改进了SCR的统计方法,确定围岩的等效物理力学参数。研究表明:改进之后的GSI体系求解围岩的等效弹性模量和粘聚力分别减小了约22.3%和8.3%的误差。 展开更多

关键词 地质强度指标 SCR 结构面产状 洞室围岩 参数识别

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GSI值定量化与岩体力学参数的确定 被引量：2

16

作者 王可意 余同日 +1 位作者 张晓雄 高颖 《河北工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第1期46-51,共6页

为了降低地质强度指标GSI取值主观性,提高岩体力学参数取值精度,采用正交试验得出岩体地质特征参数关于GSI敏感性排序,选出对GSI影响较大的4个参数;引入岩体结构等级SR、结构面表面等级SCR的区间数概化出GSI区间范围;引入岩体完整性系数... 为了降低地质强度指标GSI取值主观性,提高岩体力学参数取值精度,采用正交试验得出岩体地质特征参数关于GSI敏感性排序,选出对GSI影响较大的4个参数;引入岩体结构等级SR、结构面表面等级SCR的区间数概化出GSI区间范围;引入岩体完整性系数K_(V),波速比K′_(V)对GSI区间范围进行线性插值,从而获得精确的GSI值。以清家沟隧道为例,用该方法估算出的岩体力学参数值在III_(2)级围岩规范范围内,利用FLAC^(3D)进行数值模拟,所得拱顶竖向沉降值与实际监测值之间相对误差为1.5%,验证了该方法的可靠性。 展开更多

关键词 HOEK-BROWN强度准则 地质强度指标gsi 正交试验 岩体力学参数

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GSI系统下波形衰减系数估算矿体变形模量的新方法

17

作者 孟世明 《世界有色金属》 2019年第1期239-240,共2页

以福建某矿山矿体为研究对象,通过现场原位测试,并结合室内矿物超声波波形测试和单轴压缩试验,利用GSI系统下Hoek-Brown强度准则,研究了波形衰减系数估算矿体变形模量的新方法。结果表明:由块状矿物波形衰减系数得到的矿体变形模量估算... 以福建某矿山矿体为研究对象,通过现场原位测试,并结合室内矿物超声波波形测试和单轴压缩试验,利用GSI系统下Hoek-Brown强度准则,研究了波形衰减系数估算矿体变形模量的新方法。结果表明:由块状矿物波形衰减系数得到的矿体变形模量估算值与实测值非常吻合,误差为2%～5%左右,为简单、快速、准确获取矿体强度参数提供了新思路。 展开更多

关键词 超声波测试 衰减系数 地质强度指标gsi 变形模量

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基于Hoek-Brown强度准则的应变软化模型在隧道工程中的应用 被引量：25

18

作者 孙闯 张向东 刘家顺 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2954-2960,2970,共8页

基于Hoek-Brown强度准则及量化GSI围岩评级系统,分析岩体强度弱化行为,总结出确定岩体峰值及峰后强度参数的方法,提出应变软化模型的简化计算方法,并以FLAC3D数值模拟软件为工具,采用收敛-约束法对深埋大断面隧道支护结构及围岩稳定性... 基于Hoek-Brown强度准则及量化GSI围岩评级系统,分析岩体强度弱化行为,总结出确定岩体峰值及峰后强度参数的方法,提出应变软化模型的简化计算方法,并以FLAC3D数值模拟软件为工具,采用收敛-约束法对深埋大断面隧道支护结构及围岩稳定性进行分析,计算出支护结构安全系数。通过分析得出:随着围岩应力释放,岩体软化参数随之减小,岩体强度弱化行为突出;高地质强度GSI指标(GSI=75)的岩体虽然强度弱化程度较大,但围岩的变形量仍然较小,而低GSI指标(GSI=25)的岩体表现出了理想弹塑性行为;提出的简化Hoek-Brown应变软化模型适合应用于隧道中岩质相近区段围岩的研究;采用收敛-约束法对隧道支护结构的稳定性进行分析,可为隧道工程的初期支护优化设计及安全性评价提供参考。 展开更多

关键词 HOEK-BROWN强度准则 地质强度指标 应变软化 收敛-约束法

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煤储层渗透率与地质强度指标的关系研究及意义 被引量：39

19

作者 郭红玉 苏现波 +2 位作者 夏大平 倪小明 李广生 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1319-1322,共4页

为评估煤储层整体的渗透性,引入岩体力学中的地质强度指标(Geological Strength Index,GSI)来表征煤体结构。挑选有代表性的不同煤体结构煤样,与GSI图版进行比对,获取样品的GSI值,并测试相应的渗透率。地质强度指标(GSI)与渗透率相关性... 为评估煤储层整体的渗透性,引入岩体力学中的地质强度指标(Geological Strength Index,GSI)来表征煤体结构。挑选有代表性的不同煤体结构煤样,与GSI图版进行比对,获取样品的GSI值,并测试相应的渗透率。地质强度指标(GSI)与渗透率相关性明显,拟合相关系数R2=0.84,表明利用GSI来估算煤储层渗透率是可行的。GSI与渗透率关系表明,水力压裂增透仅适用于Ⅰ和Ⅱ类煤,对寺家庄煤矿15号煤层来说,储层改造的最优目标为GSIc=52.7。 展开更多

关键词 煤储层 渗透率 地质强度指标 煤体结构 水力压裂

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煤体结构全程演变过程中渗透特性试验研究及意义 被引量：3

20

作者 郭红玉 拜阳 +2 位作者 蔺海晓 李广生 苏现波 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2263-2268,共6页

在引入地质强度指标(GSI)实现煤体结构定量表征的基础上,通过平行煤样在应力应变不同阶段的结构特征、声发射和渗透率等参数的观测和拼接,得到煤体结构全程演变过程中渗透特性变化趋势。结果表明:煤体结构(GSI)改善阶段,煤样由压密向弹... 在引入地质强度指标(GSI)实现煤体结构定量表征的基础上,通过平行煤样在应力应变不同阶段的结构特征、声发射和渗透率等参数的观测和拼接,得到煤体结构全程演变过程中渗透特性变化趋势。结果表明:煤体结构(GSI)改善阶段,煤样由压密向弹性变形过渡,声发射强度由弱变强,孔裂隙逐渐闭合导致渗透率降低;煤体结构(GSI)脆性破坏阶段,煤样发生屈服和破裂,声发射强度逐渐增强,随着裂缝充分扩展,渗透率增加滞后并达到最大值;煤体结构(GSI)塑性降低阶段,先期形成裂隙的凹凸部分被剪切和磨蚀,连通性变差,煤样逐渐粉末化,声发射计数明显增加但强度较小,随着应变增加,应力曲线缓慢上翘,达到重新压实效果,渗透率急剧下降。 展开更多

关键词 煤体结构 渗透率 地质强度指标(gsi) 声发射 煤层气

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