基于Hoek-Brown准则某矿山边坡岩体力学参数取值及稳定性分析

合理确定岩体的力学参数,对评价岩质边坡稳定性具有重要作用。基于Hoek-Brown准则,来确定岩体力学参数是常用方法之一。以四川巴中地区某矿山岩质边坡为研究对象,通过工程地质调查、岩石力学试验和RMR值分析,结合Hoek-Brown准则确定了边坡岩体的力学参数。结果表明:①岩石单轴抗压强度为60.70 MPa,弹性模量为9.38 GPa;②基于地质强度指标GSI和Hoek-Brown准则折减得到的岩体抗压强度为15.54 MPa,弹性模量为6.32 GPa,黏聚力和内摩擦角分别为1.95 MPa和37.10°;③通过极限平衡法中的M-P(Morgenstern-Price,M-P)法对边坡进行稳定性分析,得到A-A′和B-B′剖面在天然、暴雨、地震及爆破工况下的安全系数均满足规范要求。

鸡冠咀矿区岩体力学参数的确定及数值模拟反演分析

岩体力学参数作为矿井工程设计和施工的基础和依据,其选取的合理性对于预测矿山稳定性及后续支护都有重要意义。以鸡冠咀矿山巷道为主要研究对象,在室内外试验既得数据的基础上,根据正交试验与拉格朗日差分法(FLAC^(3D)),计算模拟出不同组合下的巷道变形,并开展水平极差分析确定各参数对巷道沉降影响的显著性,最后进行参数反演得出其力学响应规律。结果表明:内摩擦角、弹性模量和黏聚力对巷道围岩变形的影响依次减弱;采空区底板的上浮位移、浅部岩体的下沉位移均随开采深度增加逐步增大。

基于Hoek-Brown准则的岩体力学参数确定

国内外岩体力学参数测定的方法多不胜数,其中室内岩石力学参数试验法能较准确地确定岩体各类参数。以昆阳某磷矿为工程背景,进行现场采样并制备标准试件,分别对顶板、磷矿层以及底板岩样进行室内岩石物理力学参数试验。为提高参数结果的准确性,以及使数据更接近工程实际情况,将采用Hoek-Brown准则对参数计算结果进行折减,并进一步对经验准则中引入的扰动系数D、地质强度指标GSI以及完整岩石材料常数mi的取值进行分析。经过折减后,其结果表明,经折减后的力学参数综合考虑了更多的现场因素,使试验结果更准确,提高了后续现场相关工作的准确性。

基于Hoke-Brown准则的某矿山岩体力学参数确定

岩体力学参数的确定对实际工程问题的稳定性分析以及相关设计参数的确定有着非常重要的作用。本文在具体矿山进行了现场工程地质调查、确定工程岩体的RMR分级、现场取样、室内岩石力学实验获取岩石力学参数,结合霍克布朗准则对矿山工程岩体的岩体力学参数进行确定,为矿山今后的工作奠定基础。

基于模糊数学的岩体力学参数折减方法

为评价柿竹园多金属矿地下露天协同开采后的边坡稳定性,需要全面了解边坡的地质情况与岩石力学参数。通过开展单轴抗压强度试验、劈裂拉伸试验、剪切试验,测量出标准试件力学特性参数,包括抗压强度、抗拉强度、剪切强度及内聚力、内摩擦角、弹性模量等。针对传统岩体参数折算的主观性和模糊性问题,采用基于室内岩石样本试验和工程地质资料相结合的模糊数学法进行折减,得到了可用于实际工程分析和建模计算的较为合理、准确的岩石力学参数。

基于岩体力学参数的巷道锚杆支护应力数值模拟

为对煤矿巷道提供安全保护,本文提出基于岩体力学参数的巷道锚杆支护应力数值模拟。确定锚杆支护应力边界参数,通过曲线拟合与回归方程等计算方法获取导水破坏深度,确定初始应力场:自重应力场与构造应力场。确定岩体力学参数,获取煤矿巷道锚杆支护应力数值模拟模型构建的基础数据。通过ANSYS软件,实现锚杆支护应力的对应数值计算与模拟。结果表明煤矿巷道锚杆支护应力数值模拟方法的变形特性和应力特征模拟准确率最高分别可达98.24%和99.86%,可以实现变形特性模拟的高度贴合,并对锚杆支护的应力特征进行准确模拟,为煤矿安全提供理论基础。

中关铁矿首采区岩体力学参数确定

确定可靠的岩体力学参数对中关铁矿岩体稳定性分析和后期开挖模拟等具有重要作用。本文通过采集首采区13号穿脉地质钻孔岩心,获取-230水平矿体、上盘围岩和下盘围岩的岩石力学参数。在室内岩石力学试验和BQ岩体质量分级的基础上,利用BQ与RMR的关系式计算GSI值,运用RocData程序确定中关铁矿首采区的岩体力学参数,比较矿岩体的经验估算值和试验值。结果表明,Hoek-Brown强度准则估算值和BQ线性插值结果基本一致,可将BQ值直接应用到Hoek-Brown准则的岩体力学参数确定中,为矿体开挖模拟和类似工程应用提供依据。

基于离散元法确定隧道岩体力学参数研究

确定岩体力学参数是工程安全中要解决的重要问题,并直接影响隧道开挖方式以及支护材料的选用,是工程中实现节能低碳的重要手段。本文采用离散元软件3DEC进行数值模拟分析,利用该软件内嵌的离散裂隙网络生成模块,并结合现场采集的隧道节理几何参数,创建了近似现场实际裂隙分布情况的节理岩体模型,通过室内试验等手段,获取了较完整岩石及节理的力学参数,构建了多尺寸的随机节理岩体模型。对模型进行单轴压缩模拟,统计整理各尺寸下模拟结果,分析节理岩体力学参数的尺寸效应,确定节理岩体的表征单元体尺寸,进而确定岩体力学参数。由数值模拟分析得出结论:运用离散裂隙网络技术可以较好地处理非贯通节理;岩体单轴抗压强度及弹性模量具有尺寸效应,随岩体尺寸增大,单轴抗压强度及弹性模量逐渐减小,最终趋于稳定;确定节理岩体的表征单元体尺寸在8~9m左右,得到节理岩体单轴抗压强度为0.21MPa,弹性模量为1.43GPa。

某露天矿边坡岩体力学参数取值及对比分析

岩体力学参数的正确选取是边坡稳定性计算的关键和基础,直接影响稳定性计算结果的准确性。以某露天矿山为研究对象,在室内岩石力学试验数据的基础上,利用经验折减法、费辛柯法、M Georgi法和Hoek-Brown法获取岩体力学参数并进行对比分析。研究表明:针对某露天矿山,单独利用经验折减法等方法获得的岩体力学参数与实际不符;结合工程实践经验,对4种方法的计算结果进行综合平均取值,获得适用于某露天矿山的岩体力学参数,为进一步的边坡稳定性分析提供可靠的计算参数。

基于岩体波速的Hoek-Brown准则预测岩体力学参数方法及工程应用

根据建立的由岩体波速估算地质强度指标GSI和岩体扰动参数D的计算公式,引入Hoek-Brown准则,给出岩体波速预测岩体力学参数方法(简称岩体波速法)。以中缅油气管道(国内段)澜沧江跨域工程边坡岩体力学参数研究为例,并以室内岩石物理力学参数和场区声波测试数据为基础,采用岩体波速法和E.Hoek建议法预测场区的岩体力学参数。结果表明:岩体波速法和E.Hoek建议法所得的结果平均相对误差均较小,两者基本等效,数值模拟结果更进一步验证了工程应用效果的合理性。该方法在试验资料不足的情况下,能为岩体力学参数的快速评价提供一条新途径。

云锡大屯锡矿岩体力学参数的确定

阐述了岩体力学参数研究的重要性,系统地介绍了几种国内外常用的岩体力学参数的确定方法及其原理。以云锡大屯锡矿岩体力学参数研究为例,并以其室内试验得出的岩石物理力学参数和岩体质量评价RMR值为基础,采用这些方法对岩石物理力学参数进行工程折减弱化处理,计算得出其岩体力学参数。其结果对比分析及其推荐值的工程应用结果表明:将最新的Hoek-Brown准则、室内试验、M.Georgi法和费森科法四者相结合来进行分析,得出的岩体力学参数更为合理,提高了工程岩体力学计算精度。

用人工神经网络方法辨识岩体力学参数

研究了用人工神经网络辨识岩石工程岩体力学参数的基本原理、网络结构、网络训练样本的获得及网络训练方法·在此基础上 ,提出了用人工神经网络辨识岩石工程岩体力学参数的方法和步骤 ,并给出了一个参数辨识实例·结果表明 ,依据巷道变形观测 ,用神经网络辨识岩石工程岩体力学参数是可行的·该方法为研究岩体物理力学性质参数和岩石工程初始地应力条件提供了一个有效途径 ,尤其适用于软岩情况下岩体力学参数的辨识·

大冶铁矿东露天采场边坡岩体力学参数研究

介绍了三十多年来在大冶铁矿东露天采场南、北帮边坡岩体中进行的岩体抗剪强度现场测试方法、技术及试验结果，并汇总出一套历次为边坡稳定性分析采用的抗剪强度参数值，为岩体力学参数数据库增加了大量信息。

节理岩体力学参数确定的数值试验方法

为解决现场或室内试验条件下难以测试大尺度岩体并确定其参数的问题,总结提出了应用数值试验方法确定节理岩体宏观力学参数的方法流程.即将节理岩体单元离散为岩块和节理两种类型,通过室内试验分别研究其力学特性,再把岩块和节理进行组合形成岩体,通过数值计算得出节理岩体的力学特性.将这套方法应用到贵州省某高速公路岩质边坡的岩体参数优化分析中,研究了试件尺寸、各向异性、岩块及节理力学参数等对岩体宏观力学参数的影响.数值试验方法为工程节理岩体参数的确定和优化提供了一种新的思路.

岩石工程数值分析中选择岩体力学参数的神经元网络方法

讨论了确定岩石工程数值分析中所需输入的岩体力学参数的人工神经元网络法，这种方法的优点是可以考虑较多非定量的岩体地质描述。应用实例表明，计算结果与实测结果比较一致。

司家营铁矿东帮边坡岩体力学参数确定及稳定性分析

为全面了解露天矿边坡的地质情况和获取可靠的岩体力学参数,进行边坡的稳定性分析,结合司家营铁矿东帮现有的地质资料,利用现场勘查、地质钻孔、孔内电视等技术手段补充调查地质信息,通过3GSM摄影测量技术、点荷载实验分别获取结构面信息及岩石力学信息,采用BQ岩体质量分级和广义Hoek-Brown强度准则,获得了边坡稳定性计算分析所用的基本参数;并以边坡典型剖面为例,计算坡面安全系数。结果表明:东帮N9-N15区域原设计最终边帮达不到安全系数要求,应注意疏干排水并采取必要的治理措施,确保该矿东帮稳定性。

三峡永久船闸开挖边坡岩体力学参数反分析

采用基于人工神经网络的边坡位移反分析方法，取得了三峡永久船闸开挖边坡多介质岩体的宏观等效弹性模量，并利用各层等效弹性模量进行了有限元正分析计算，预测了三峡永久船闸开挖边坡下一开挖阶段的应力及变形发展趋势。

毕机沟露天矿岩体力学参数折减系数的数值模拟确定

岩体力学参数是边坡设计、边坡稳定性研究的基本条件,力学参数选取正确与否直接影响模拟结果的准确性。现场试验获取岩体力学参数既昂贵又费时,一般借助室内岩石力学试验并进行参数折减得到岩体力学参数,但各方法折减系数差异较大。依据毕机沟露天矿边坡开挖现状,结合工勘的岩石质量指标RQD,在室内岩石物理力学性质试验的基础上,应用拉格朗日有限差分法(FLAC-3D),分别研究单一参数变化及正交变化的边坡稳定性。正交试验中以边坡水平位移为评价指标,选择围岩体3个基本力学参数弹性模量E、内摩擦角Φ、黏聚力C为试验因素,计算模拟各参数不同水平组合下的位移分布,通过极差分析和方差分析,得出各参数对水平位移的影响显著性。结合边坡的应力分布,从而综合确定该矿山的岩体力学参数折减系数。

基于量化的GSI系统和Hoek-Brown准则的岩体力学参数的估计

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。

基于APSO-BP耦合算法的岩体力学参数反馈研究

提出了基于自适应粒子群优化(APSO)与误差反向传播(BP)神经网络耦合反馈分析模型(APSO-BP).模型实现对网络结构、权重、阈值的同时优化,借助自适应粒子群算法全局优化能力强、收敛速度快的特点,提高了模型运算效率.采用Schaffer基准函数对该模型和传统遗传算法、BP神经网络、粒子群与BP神经网络组合算法进行测试对比.结果表明该模型更为优越.应用该模型对索风营水电站地下岩体力学参数进行反馈分析,计算位移值与实测值吻合较好,平均误差0.22 mm.