基于HoekBrown准则的岩体力学参数计算.pdf

ISSN167l一2900 采矿技术第9卷第4期 2009年7月 CN43一1347／TD 2009 MiningTechnology，V01．9，No．4 July 基于Hoek—Brown准则的岩体力学参数计算 于加云1，漆泰岳2 (1．中铁隧道勘测设计院有限公司，天津300122； 2．西南交通大学土木工程学院， 四川成都610031) Coulomb准则相互变换的方法来求得节理岩体的力学参数，通过算例说明了这种方法的 具体计算过程，并分析了岩体强度参数C，妒值与围压的关系，得出了一些结论j 关键词：地质强度指标；Hoek—Brown准则；Mohr—Coulomb准则；节理岩体；力学参数 O 前 言 及低应力Ⅸ和{征成／JIX的燃度特性．比较符合工程 在地下工程的修建及很多相关的岩土工程中， 实际。一些研究发现，Hoek—Brown准则在低压应 常常遇到含有大量节理的岩体，为了确保施工、运营 中的安全性，就需要确定这种岩体的力学参数以供 更接近于岩体实际L2。冈此，软弱破碎【钮岩中，在 设计参考。岩体抗剪强度参数C，妒值反映了岩体 抗剪断能力的大小，与岩体自身的性质有关，也与影 lomb准则判断岩体足否埘服破坏时，按照Hoek— 响岩体性质的环境条件，如应力状态有关。由于在 Brown准则获取岩体力学参数，将会使数值分析结 岩体工程中多将莫尔破坏圆的包络线近似看作直 线，所以C、妒值不随应力状态而改变，在确定的工 GSI指标和完整岩石的强度特征来分析并计算Mohr 程地质单元内看作为常量。但是由实验资料可知， —Coulomb准则所需的岩体等效力学参数。 当围压较大时，莫尔圆包络线向下弯曲，不能近似为 1 岩体力学常用屈服准则 直线，C、妒值可以看作为包络曲线某点切线在纵轴 1．1 Mohr—Coulomb屈服准贝Ⅱ 的截距和斜率，它们在不同的法向应力条件下各不 以最大主应力和最小主应力表示的Mohr— 相同，即C、9值随着应力状态的变化而发生改 Coulomb屈服准则为： 变…。Hoek—Brown准则与Mohr—Coulomb准则对 应的曲线关系如图l所示。 盯l‘ 2=_—_■一十：_—__一盯1 L(1)‘‘l， 一SIn妒 一Sln∞。 ”篇1+篙1盯， 1．2 Hoek—Brown屈服准贝U 理论和实践经验，通过对几百组岩石三轴实验和大 量岩体现场测试资料的统计分析，得到了岩体在破 坏时极限主应力之间的关系式： 盯l=矿3+√，w，盯3+s盯： (2) 式中：盯。——岩体破坏时的最大主应力； 盯，——作用在岩体上的最小主应力；