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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 被引量:1
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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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地下水封洞库施工期洞室围岩力学参数智能反演
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作者 曹洋兵 陈可辛 +3 位作者 黄月 李尧 张遂 黄真萍 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第4期149-158,共10页
合理准确确定围岩力学参数对于地下水封洞库施工期围岩稳定性分析与支护结构设计具有重要意义。基于地下水封洞库工程地质特征,针对等效连续介质围岩模型,提出施工期洞室围岩力学参数智能反演方法。该方法首先通过室内试验与数值试验确... 合理准确确定围岩力学参数对于地下水封洞库施工期围岩稳定性分析与支护结构设计具有重要意义。基于地下水封洞库工程地质特征,针对等效连续介质围岩模型,提出施工期洞室围岩力学参数智能反演方法。该方法首先通过室内试验与数值试验确定洞库岩体本构模型,再通过Hoek-Brown强度准则等多种方法估算本构模型中力学参数,分析各参数对围岩变形松弛的敏感性并设计待反演参数的正交试验方案,最后通过数值模拟获得样本并结合进化神经网络模型构建围岩力学参数智能反演模型。综合估算不同岩体基本质量级别下围岩力学参数初始取值范围,可克服智能算法大范围寻优而导致反演结果偏离较大的情况;开展力学参数对围岩变形松弛的敏感性分析,可减少反演参数的数量。以山东某地下水封洞库工程作为典型案例进行反演方法应用检验,获得的围岩拱顶沉降、洞周最大位移、内部变形以及平均松弛深度等参量的相对误差均不超过10%,满足工程应用精度,表明提出的智能反演方法具有较高可行性与可靠性,可为类似工程提供参考。 展开更多
关键词 地下水封洞库 围岩稳定性 等效连续介质围岩模型 力学参数 HOEK-BROWN强度准则 智能反演 岩体本构模型
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深埋倾斜层状隧道围岩损伤区范围及地质偏压荷载计算研究
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作者 吴舜明 《西安科技大学学报》 北大核心 2025年第4期826-835,共10页
为分析深埋倾斜层状围岩隧道地质偏压的条件和计算偏压荷载,基于Hoek-Brown准则计算深埋隧道塑性区的范围,明确影响深埋隧道塑性区范围的因素;建立倾斜层状围岩的“抽屉”力学模型,提出地质偏压的判定条件和偏压荷载的计算方法,量化偏... 为分析深埋倾斜层状围岩隧道地质偏压的条件和计算偏压荷载,基于Hoek-Brown准则计算深埋隧道塑性区的范围,明确影响深埋隧道塑性区范围的因素;建立倾斜层状围岩的“抽屉”力学模型,提出地质偏压的判定条件和偏压荷载的计算方法,量化偏压荷载对隧道结构的影响。结果表明:Hoek-Brown准则计算的隧道围岩塑性区厚度在4.5~5.2 m之间,与现场实测值的误差不超过7.5%,计算结果与现场测试的结果具有高度的一致性,实现了对施工扰动后的围岩塑性区厚度的定量计算,揭示了岩体损伤区范围随不同开挖半径、扰动因素和岩体强度的变化规律;“抽屉”力学模型得到的地质偏压系数,在隧道几何参数一定时,随着隧道埋深和岩层的内摩擦角的减少而减少;将Hoek-Brown准则计算塑性区范围确定为“抽屉”大小,通过计算得到的偏压荷载值为273.78 kPa至596.45 kPa,与现场监测结果的偏差控制在10%以内,验证了该方法在倾斜层状围岩隧道地质偏压荷载计算的有效性。研究方法为地质偏压深埋隧道的荷载计算提供了一定的参考。 展开更多
关键词 HOEK-BROWN准则 岩体损伤区 地质强度指标 地质偏压 隧道荷载
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基于Hoek-Brown强度准则的地下洞室开挖可靠度分析 被引量:1
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作者 李涤非 冯文凯 +2 位作者 张帆 周永健 易小宇 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1237-1245,共9页
地下洞室可靠度分析在地下空间开发工程中具有重要意义。采用拉丁超立方抽样法对工程实测获得的结构面特征指标进行抽样,将样本数据代入地质强度指标GSI评价体系中获得GSI概率分布函数,然后基于Hoek-Brown经验强度准则计算获得围岩力学... 地下洞室可靠度分析在地下空间开发工程中具有重要意义。采用拉丁超立方抽样法对工程实测获得的结构面特征指标进行抽样,将样本数据代入地质强度指标GSI评价体系中获得GSI概率分布函数,然后基于Hoek-Brown经验强度准则计算获得围岩力学参数的概率分布函数,进而利用数值模拟获得地下洞室变形量的概率分布函数,并结合洞室开挖的最大允许位移将求解可靠度指标转化为求解超过最大允许位移的概率。以五岳抽水蓄能电站为例,计算了主厂房不同部位的位移超过最大允许位移的概率,对主厂房的稳定性进行了评价。评价结果与工程实际情况基本相符,说明本文提出的方法可有效用于地下工程的开挖可靠度分析. 展开更多
关键词 地下洞室 可靠度分析 岩体结构面特征 HOEK-BROWN强度准则 岩体参数不确定性 拉丁超立方抽样法
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基于量化GSI系统对地下岩体力学参数的估算 被引量:1
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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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寒区露天矿板岩冻融力学特性及边坡稳定性研究
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作者 周文汶 杨天鸿 +2 位作者 董鑫 张东亮 吕凯 《中国矿业》 北大核心 2024年第S01期143-150,共8页
为了探究寒区板岩边坡在冻融条件下的力学参数劣化规律及其失稳机理,通过室内冻融循环力学试验,并基于广义Hoek-Brown强度准则计算岩体内聚力和内摩擦角随冻融循环次数的衰减规律,以此修正未考虑冻融损伤的白云鄂博南帮内聚力和内摩擦... 为了探究寒区板岩边坡在冻融条件下的力学参数劣化规律及其失稳机理,通过室内冻融循环力学试验,并基于广义Hoek-Brown强度准则计算岩体内聚力和内摩擦角随冻融循环次数的衰减规律,以此修正未考虑冻融损伤的白云鄂博南帮内聚力和内摩擦角块体模型,实现南帮岩体力学参数的时空演化表征,最后通过数值模拟分析白云鄂博铁矿主矿区南帮边坡在冻融效应下的循序破坏机理。结果表明:经20次冻融循环后,矽质板岩、云母化板岩、碳化板岩、断层岩内聚力降低率分别为21.64%、22.66%、28.09%、28.53%,内摩擦角降低率分别为12.76%、14.72%、19.37%、21.35%;在冻融效应下,南帮边坡稳定系数由1.19逐渐降至0.92,1650~1570 m区域剪应变逐渐增大,最终滑体于1570 m平台滑移剪出。 展开更多
关键词 板岩 边坡稳定性 冻融循环 广义Hoek-Brown准则 非均匀岩体力学参数
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叶巴滩坝址深部破裂岩体特征及对拱坝稳定的影响
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作者 蒋峻峰 赵其华 +2 位作者 邓燕华 王谊 吴浩秋 《人民长江》 北大核心 2024年第12期157-167,共11页
深部破裂在中国西部深切峡谷地区的岸坡深部岩体内广泛发育,其工程地质特性与发育分布特征对坝基岩体安全稳定具有重要影响。以叶巴滩坝址区岩体内深部破裂为研究对象,通过分析拱坝附近岩体深部破裂发育基本特征与工程地质特性,对深部... 深部破裂在中国西部深切峡谷地区的岸坡深部岩体内广泛发育,其工程地质特性与发育分布特征对坝基岩体安全稳定具有重要影响。以叶巴滩坝址区岩体内深部破裂为研究对象,通过分析拱坝附近岩体深部破裂发育基本特征与工程地质特性,对深部破裂成因进行探讨。在此基础上,采用投影统计实测法分析了深部破裂发育程度与岩体连通率的相互关系,揭示了深部破裂带位置岩体节理裂隙形成的新潜在滑移面的特征;基于JRC-JCS模型与Mohr-Coulomb强度准则,推导了一种考虑结构面起伏、节理裂隙和岩桥强度参数以及作用在岩体剪切面上的压应力等因素的非贯通性滑面参数取值方法。以2760 m拱圈高程附近典型中等与强烈深部破裂为例,采用工程地质稳定评价方法与有限元法分析了中等与强烈深部破裂对拱坝稳定的影响。研究表明:深部破裂节理裂隙优势产状方向大致与河流走向一致,其倾角以中陡倾为主,当强烈或中等深部破裂带穿过不稳定块体时,可与构成滑移面的断层等结构面共同形成新的不稳定滑移体;不同类型深部破裂带中节理裂隙对岩体连通率及其岩体力学指标具有显著不同影响;深部破裂对岩体内的应力传递具有削弱或阻隔作用;左岸2760 m高程抗力体内的强烈与中等深部破裂对该处不稳定体内的局部变形影响较大,建议采用灌浆加固或置换处理。 展开更多
关键词 深部破裂 深卸荷带 节理裂隙 岩体连通率 JRC-JCS模型 Mohr-Coulomb强度准则 工程地质稳定评价方法 叶巴滩特高拱坝
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贯穿裂隙岩体强度和破坏方式的模型研究 被引量:25
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作者 韩建新 李术才 +2 位作者 李树忱 仝兴华 李文婷 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期178-184,共7页
隧道等洞室开挖后,其周边通常会产生许多贯穿裂隙,直接影响到围岩稳定。研究贯穿裂隙岩体的强度及其破坏方式对于围岩加固等具有重要意义。基于库伦强度准则,通过建立数学模型,利用σ1-σ3坐标系下裂隙面和岩块的强度曲线位置关系研究... 隧道等洞室开挖后,其周边通常会产生许多贯穿裂隙,直接影响到围岩稳定。研究贯穿裂隙岩体的强度及其破坏方式对于围岩加固等具有重要意义。基于库伦强度准则,通过建立数学模型,利用σ1-σ3坐标系下裂隙面和岩块的强度曲线位置关系研究了贯穿裂隙岩体强度和破坏方式。探讨了贯穿裂隙岩体强度与裂隙面的倾斜角、黏聚力和内摩擦角及岩块的黏聚力和内摩擦角间的关系,得到了贯穿裂隙岩体破坏方式的相关判据。数值算例表明该模型能够预测在任意最小主应力下贯穿裂隙岩体的强度和任意加卸荷路径下岩体破坏方式,与传统的利用τ-σ坐标系下裂隙面、岩块的强度曲线和摩尔应力圆的位置关系来判断岩体破坏方式的方法相比,该模型的方法更简便有效,结论更直观,能更好地为工程设计和岩体加固提供技术支撑。 展开更多
关键词 贯穿裂隙岩体 强度 破坏方式 库伦强度准则
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基于统计岩体力学的岩体强度特征分析 被引量:12
9
作者 包含 常金源 +2 位作者 伍法权 梁宁 许江波 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2361-2369,共9页
结构面的存在改变了岩体力学性质,影响了岩体强度特征。基于统计岩体力学强度判据,结合摩尔-库仑准则,得到了含单组结构面岩体破坏的4种不同方式和相应的结构面倾角范围,推导了岩体强度由结构面控制转化为应力控制的临界围压表达式。在... 结构面的存在改变了岩体力学性质,影响了岩体强度特征。基于统计岩体力学强度判据,结合摩尔-库仑准则,得到了含单组结构面岩体破坏的4种不同方式和相应的结构面倾角范围,推导了岩体强度由结构面控制转化为应力控制的临界围压表达式。在此基础上,根据岩石和结构面参数之间的关系,将含单组结构面岩体分为4类,并探讨了可能破坏方式和发生破坏的条件。最后,举例分析了含单组结构面闪长岩的强度特征,结果表明,该岩体属于第I类岩体,在垂向受压时先沿结构面后沿岩块破坏,临界围压为9.12 MPa;从全空间分析,该岩体强度各向异性显著,围压增大可使岩体在一些方向上受力时强度由结构控制转化为应力控制。 展开更多
关键词 统计岩体力学 裂隙岩体 强度准则 破坏方式 各向异性
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基于地质强度指标与区间理论的岩体抗剪强度确定方法 被引量:17
10
作者 张永杰 曹文贵 +1 位作者 赵明华 翟友成 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期2446-2452,共7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)时存在主观性较强的特点,首先,以结构面表面等级(SCR)、节理特征系数(Jc)、岩体结构等级(SR)与岩块体积(Vb)分别对其进行取值量化,并根据量化指标取值过程中所具... 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)时存在主观性较强的特点,首先,以结构面表面等级(SCR)、节理特征系数(Jc)、岩体结构等级(SR)与岩块体积(Vb)分别对其进行取值量化,并根据量化指标取值过程中所具有的不确定性,采用区间数表示参数取值,在探讨各量化指标取值方法基础上建立岩体GSI区间数确定方法;其次,根据Hoek-Brown准则等效岩体抗剪强度参数转换关系,采用区间组合法进行求解,进而建立出基于区间理论与GSI的岩体抗剪强度确定方法;最后,将其用于湖南省某水电站进水口隧道岩体抗剪强度确定,与现有分析方法对比表明,该方法具有一定的合理性与可行性。在试验资料不足的情况下,该方法为岩体抗剪强度参数确定提供了一条新途径。 展开更多
关键词 岩体力学 抗剪强度 地质强度指标 HOEK-BROWN准则 区间理论
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大光包滑坡滑带碎裂岩体原位钻孔剪切试验研究 被引量:13
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作者 冯文凯 易小宇 +3 位作者 葛华 王琦 刘志刚 张光鑫 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1718-1723,共6页
安县大光包滑坡是汶川地震触发的最大规模滑坡,滑坡南侧暴露长约1.8 km顺层滑带,其岩体高度碎裂化,引起广泛关注。为准确评价滑带碎裂岩体的强度参数,笔者在前人研究的基础上开展了细致的野外调查工作,采用法国Phicometre岩土两用原位... 安县大光包滑坡是汶川地震触发的最大规模滑坡,滑坡南侧暴露长约1.8 km顺层滑带,其岩体高度碎裂化,引起广泛关注。为准确评价滑带碎裂岩体的强度参数,笔者在前人研究的基础上开展了细致的野外调查工作,采用法国Phicometre岩土两用原位钻孔剪切试验仪对大光包滑坡滑带碎裂岩体进行了原位剪切试验。将试验结果与Hoek–Brown岩体强度准则估值和基于工程地质类比法的力学参数建议值进行了对比分析。基于以上研究,提出了大光包滑坡南侧顺层滑带碎裂岩体力学参数建议值:内聚力为245~480 k Pa,内摩擦角为25.0°~26.5°。 展开更多
关键词 大光包滑坡 碎裂岩体 原位钻孔剪切试验 抗剪强度 Hoek–Brown强度准则
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基于广义Hoek-Brown准则的节理岩体强度及变形参数随机分析 被引量:9
12
作者 程爱平 肖术 +2 位作者 许梦国 王平 刘艳章 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期205-213,共9页
以赞比亚穆利亚希露天矿边坡为工程背景,在岩石力学试验以及现场勘察测绘数据的基础上,构建了以岩石单轴抗压强度、岩石质量指标和节理调查统计数据为输入参数的概率统计模型,并采用卡方检验对模型进行了吻合度检验。在广义Hoek-Brown... 以赞比亚穆利亚希露天矿边坡为工程背景,在岩石力学试验以及现场勘察测绘数据的基础上,构建了以岩石单轴抗压强度、岩石质量指标和节理调查统计数据为输入参数的概率统计模型,并采用卡方检验对模型进行了吻合度检验。在广义Hoek-Brown准则的基础上,利用MATLAB编程及蒙特卡洛随机分析方法,由输入参数模拟获取节理岩体强度及变形参数的概率分布,得到各参数的取值范围(最小值/最大值)以及平均值、标准差等统计值。采用斯皮尔曼等级相关系数分析了强度及变形参数与各输入参数之间的相关关系。结合边坡工程实例,从破坏概率角度评价了该边坡工程的稳定性状态。该方法可充分考虑节理岩体参数的不确定性和变异性,可为实际工程安全决策提供重要的参考依据。 展开更多
关键词 节理岩体 HOEK-BROWN准则 岩体强度 随机分析
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基于广义Hoek-Brown强度准则的岩体应变软化行为模型 被引量:8
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作者 韩建新 李术才 +2 位作者 汪雷 张永伟 杨为民 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期4702-4706,共5页
基于岩体的强度参数随着最大塑性主应变的增加而逐渐演化这一力学行为,采用广义Hoek-Brown(H-B)强度准则,以最大塑性主应变作为应变软化参数,假设广义Hoek-Brown强度准则中的强度参数m,s和a为最大塑性主应变的双线性函数条件下,通过理... 基于岩体的强度参数随着最大塑性主应变的增加而逐渐演化这一力学行为,采用广义Hoek-Brown(H-B)强度准则,以最大塑性主应变作为应变软化参数,假设广义Hoek-Brown强度准则中的强度参数m,s和a为最大塑性主应变的双线性函数条件下,通过理论推导给出岩体应变软化曲线非线性表达式的求法。最后结合算例分析度参数m,s和a的演化规律对岩体应变软化行为的影响。研究结果表明:强度参数m和s的残余值越大且a的残余值越小,则软化曲线下降得越缓和,岩体的残余强度越大。 展开更多
关键词 岩体 广义Hoek—Brown强度准则 应变软化行为 强度参数
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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:80
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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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基于广义Hoek-Brown准则的边坡稳定性强度折减法数值分析 被引量:53
15
作者 吴顺川 金爱兵 高永涛 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1975-1980,共6页
Hoek-Brown屈服准则作为估计完整岩石或节理岩体剪切强度的半经验准则,已成为岩体强度预测及计算领域应用最广泛的准则之一,并在边坡极限平衡法计算中得到了广泛应用,但很少应用于数值模拟计算领域。本文结合工程实例,以广义Hoek-Brown... Hoek-Brown屈服准则作为估计完整岩石或节理岩体剪切强度的半经验准则,已成为岩体强度预测及计算领域应用最广泛的准则之一,并在边坡极限平衡法计算中得到了广泛应用,但很少应用于数值模拟计算领域。本文结合工程实例,以广义Hoek-Brown屈服准则建立数值计算模型,并基于强度折减方法计算边坡安全系数,经与等效Mohr-Coulomb屈服准则数值模拟及极限平衡计算对比,得出基于Hoek-Brown屈服准则的模拟计算结果与其它方法一致并且正确的结论。并认为不同屈服准则条件下的边坡潜在滑移面位置及变形特点存在差异,原因在于不同的屈服准则采用了不同的流动法则。与Mohr-Coulomb屈服准则相比,Hoek-Brown屈服准则采用基于应力水平的塑性流动法则更加体现了节理岩体的变形和破坏特点,可有效反映岩体的非线性破坏特征,更加接近工程实际,适于节理岩体的强度计算及稳定性分析。 展开更多
关键词 节理岩体 Hoek—Brown屈服准则 强度折减法 边坡 数值模拟 稳定性分析 安全系数
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基于裂隙岩样的多组贯穿裂隙岩体峰后应力-应变曲线研究 被引量:7
16
作者 仝兴华 韩建新 +2 位作者 李术才 李树忱 杨为民 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1861-1866,1873,共7页
在岩土工程中,裂隙岩体经常处于峰后变形状态,研究裂隙岩体的峰后应力-应变关系对预测结构的稳定性有重要意义。基于峰后软化阶段强度参数的逐渐演化行为,首先提出一个求岩石峰后应力-应变关系和裂隙峰后应力-切向位移关系的一般方法。... 在岩土工程中,裂隙岩体经常处于峰后变形状态,研究裂隙岩体的峰后应力-应变关系对预测结构的稳定性有重要意义。基于峰后软化阶段强度参数的逐渐演化行为,首先提出一个求岩石峰后应力-应变关系和裂隙峰后应力-切向位移关系的一般方法。然后采用摩尔-库仑强度准则,以岩石的最大主应变和裂隙的切向位移作为软化参数,假设强度参数为软化参数的分段线性函数,分岩体沿裂隙滑移破坏和沿岩石剪切破坏两种情况,提出多组贯穿裂隙岩体峰后应力-应变关系式的求法。最后,在算例中,分岩体沿裂隙滑移破坏和沿岩石剪切破坏两种情况给出了裂隙岩体的峰后应力-应变曲线,讨论了裂隙的平均间距、法向刚度和剪切刚度对峰后应变的影响。结果表明,裂隙的平均间距、法向刚度和剪切刚度越小,裂隙岩体的轴向应变越大。 展开更多
关键词 峰后应力-应变曲线 裂隙岩体 强度参数 摩尔-库仑强度准则 软化参数
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坝基岩体质量分级影响因素及分级标准 被引量:7
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作者 徐建闽 王昊 +2 位作者 王祖国 李承中 贺峰 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2017年第10期87-92,共6页
对于150 m以上级别的高坝、超高坝,坝基岩体质量分级以及大坝建基面选择对坝基工程处理、大坝体型设计以及坝型坝线比较等,均有决定性的控制作用。就水利水电工程项目而言,目前国内外采用的坝基岩体质量分级方法,主要有RMR分级系统、GS... 对于150 m以上级别的高坝、超高坝,坝基岩体质量分级以及大坝建基面选择对坝基工程处理、大坝体型设计以及坝型坝线比较等,均有决定性的控制作用。就水利水电工程项目而言,目前国内外采用的坝基岩体质量分级方法,主要有RMR分级系统、GSI分级、《工程岩体分级标准》(GB50218—2014)和《水利水电工程地质勘察规范(GB 50487—2008)》的相关标准。大量工程实践表明,影响坝基岩体质量的因素主要是岩石强度、岩体结构和赋存条件。结合新疆某工程坝基岩体质量分级研究,得出影响和制约该工程坝基岩体质量的主要因素为:岩石饱和抗压强度、岩体结构类型以及结构面性状特征(结构面组数、间距及结合程度)、风化与卸荷程度、声波波速、地震波波速、完整性系数、钻孔RQD和地下水状态等;据此,采用定性与定量相结合的方法,制定了坝基岩体质量分级标准。 展开更多
关键词 岩石强度 岩体结构 风化与卸荷 岩体完整系数 RQD
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基于Hoek-Brown屈服准则的隧道围岩稳定性分析 被引量:23
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作者 杨小礼 王金明 眭志荣 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期37-40,共4页
基于隧道稳定性分析时常常采用Mohr-Coulomb屈服准则,但岩石屈服时服从Hoek-Brown半经验公式屈服准则。在Hoek-Brown屈服准则中引入强度折减法用以研究隧道围岩的整体稳定性,且与基于等效的Mohr-Coulomb屈服准则的强度折减法进行比较。... 基于隧道稳定性分析时常常采用Mohr-Coulomb屈服准则,但岩石屈服时服从Hoek-Brown半经验公式屈服准则。在Hoek-Brown屈服准则中引入强度折减法用以研究隧道围岩的整体稳定性,且与基于等效的Mohr-Coulomb屈服准则的强度折减法进行比较。分析结果表明:在不同屈服准则条件下的整体稳定系数、围岩变形特点及潜在破坏面位置大体上是一致的,但也存在一定差异;所得围岩稳定范围可以为锚固支护提供合理的参数以及开挖前的地层加固提供参考。 展开更多
关键词 Hoek—Brown屈服准则 强度折减法 围岩稳定性
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基于岩石非线性统一强度准则的非均匀应力场中圆形巷道围岩塑性区分析 被引量:20
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作者 张小波 赵光明 孟祥瑞 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期202-206,共5页
为评价巷道围岩的安全稳定性和进行支护定量设计,分析非均匀应力场中巷道围岩的塑性区形态。考虑中间主应力、岩石性质和岩体结构特点对岩体变形破坏的影响,应用岩石非线性统一强度准则和弹塑性力学方法,推导出非均匀应力场中的圆形巷... 为评价巷道围岩的安全稳定性和进行支护定量设计,分析非均匀应力场中巷道围岩的塑性区形态。考虑中间主应力、岩石性质和岩体结构特点对岩体变形破坏的影响,应用岩石非线性统一强度准则和弹塑性力学方法,推导出非均匀应力场中的圆形巷道围岩的塑性区边界线方程,研究了侧压系数、Hoek-Brown参数和中间主应力对塑性区形态的影响。结果表明,侧压系数对塑性区分布有很大影响,侧压系数不同,巷道顶底板和两帮的塑性区分布形态不同。岩体质量越好,Hoek-Brown参数越大,塑性区范围越小,反之,塑性区范围越大。考虑中间主应力能够发挥岩体的强度潜能,计算出的塑性区也随之变小。 展开更多
关键词 采矿工程 非线性统一强度准则 侧压系数 岩体质量 中间主应力 塑性区边界
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法向卸荷条件下非贯通节理岩体剪切力学特性试验研究 被引量:6
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作者 杨超 蒋淏南 +3 位作者 岳六一 王乐华 骆祚森 王瑞红 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1741-1750,F0003,共11页
实际中较多处于压剪应力状态的岩体在开挖后的受力路径为法向应力卸荷。鉴于此,通过相似材料制备不同粗糙度JRC的非贯通节理试样,开展了法向应力σ逐渐减小的卸荷直剪试验,并与常规直剪试验进行了对比。试验结果显示,两种应力路径下试... 实际中较多处于压剪应力状态的岩体在开挖后的受力路径为法向应力卸荷。鉴于此,通过相似材料制备不同粗糙度JRC的非贯通节理试样,开展了法向应力σ逐渐减小的卸荷直剪试验,并与常规直剪试验进行了对比。试验结果显示,两种应力路径下试样在破坏和强度特征等方面的变化规律均有所不同:随着JRC的逐渐增加,法向卸荷下试样破坏表现出更强的张拉特性,常规直剪下试样则表现出更强的剪切破坏特性;无论是法向卸荷还是常规直剪,试样的强度均随JRC的增大而增大,但法向卸荷主要体现在φ值的增加上,而常规直剪则主要表现为c值的增加。其主要原因在于,法向卸荷下是σ逐渐减小,因此试样的爬坡效应更加明显。常规直剪则是剪应力τ逐渐增大,从而啃断效应更加明显。实际工程中应结合岩体受力路径获取强度参数,若按常规直剪试验强度参数推导法向卸荷下试样的强度,其值将远大于试样的实际强度,从而偏于不安全。最后基于Jennings强度准则提出了考虑岩桥弱化与JRC影响的修正模型,模型预测结果与试验值误差在10%以内,表明建立的模型可较好地用于法向卸荷下非贯通节理岩体强度的预测。 展开更多
关键词 岩石力学 非贯通节理 法向卸荷 粗糙度 强度准则
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