基于波速的Hoek-Brown准则预测边坡岩体力学参数方法研究

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怎样获得可靠的岩体力学参数一直是水利水电工程与岩土工程的重要研究课题之一。而寻找能够为众多工程普遍适用的方法,成为近年来研究人员关注的一个热点。本文针对如何快速、准确的确定边坡岩体强度参数的方法进行了研究。  首先,本文探讨了Hoek-Brown屈服准则的表达形式、适用条件及其四个参数的各种选取方法,研究了Hoek-Brown准则参数到 Mohr-Coulomb准则c、?的转换公式,并对其各个参数进行了敏感性分析,再对其参数折减方案进行了研究分析。  针对开挖扰动区的岩体力学参数取值问题,将岩体的纵波波速与岩体质量指数Q、岩体分类指数RMR及地质强度指标GSI联系起来,将声波速度引入到Hoek-Brown准则中,建立了由岩体声波速度及岩块单轴抗压强度估算边坡开挖扰动区岩体强度参数的方法。  再次,采用广义Hoek-Brown强度准则对工程实例进行了稳定性分析,并将其结果与基于Mohr-Coulomb准则的计算结果进行了对比。对比结果可以看出,基于Hoek-Brown准则的强度折减法与基于Mohr-Coulomb准则的强度折减法计算的安全系数差别微小,验证了基于Hoek-Brown准则的强度折减法是可行的。  最后针对锚索加固岩质边坡,提出了考虑锚索与岩体界面强度值折减的强度折减法,算例结果对比分析表明:考虑界面强度折减比不考虑界面强度值折减的强度折减法更合理。  由于广义Hoek-Brown准则在岩体分析中考虑了施工开挖扰动对岩体力学参数的影响,同时也体现了岩体破坏过程,因此其在岩体稳定性分析方面存在明显的优势。
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