基于Hoek-Brown准则确定核电工程场地岩体力学参数

岩体与岩石的力学强度之间既有内在联系又存在明显的差异,场地岩石力学指标对于评价场地岩体的力学特性至关重要。以三门核电场地为研究对象,在室内岩石力学试验的基础上,结合野外地质调查,综合考虑岩体结构特征和应力分布状态等因素的影响,引入定量描述岩体结构特征和风化程度的地质强度指标(GSI),采用Hoek-Brown强度准则估计岩体力学参数,同时与岩体地质力学分类法(RMR)计算得到的岩体力学参数进行对比分析。基于GSI的Hoek-Brown法得到的中等风化凝灰质砂岩、微风化凝灰质砂岩和微风化安山玄武岩岩体的c值分别为4.03、6.20、6.10 MPa,φ值分别为31.96°、34.37°和33.87°。基于RMR评分的Hoek-Brown法得到的c值分别为4.42、6.44、7.24 MPa,φ值分别为28.92°、32.43°和34.51°。研究结果表明,采用Hoek-Brown准则确定的核电场地岩体力学强度指标比较合理,得到的岩体力学指标可以作为核电站基础设计的重要依据。

中欧规范岩体抗剪强度参数确定方法比较研究

对我国岩体分级常用规范《工程岩体分级标准》(GB/T 50218—2014)中的BQ分级系统与国外岩体地质力学RMR分类方法、巴顿Q系统分类方法进行比较分析,阐明三种方法在岩体分级评价时的评价过程和评价特性;结合国外在建某高铁项目,对项目某段路堑边坡岩体的分级和强度参数进行评价。结果表明:岩体质量分级(BQ)和RMR分类方法为定性与定量相结合的方法,而巴顿Q系统分类方法主要为定性分析方法。三种方法对砂岩夹泥岩岩体评价结果分别为Ⅱ级、Ⅱ级和Ⅲ级,对砾岩夹泥岩岩体评价结果分别为Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅲ级。在对路堑边坡岩体强度参数进行评价时,岩体质量分级法(BQ)所得岩体黏聚力与最终采用值相近,而岩体地质力学RMR分类法和巴顿Q系统分类法确定的岩体黏聚力分别为最终采用值1.4~2.7倍和0.4~0.6倍;岩体内摩擦角与最终采用值相比分别偏大8.7%~52.2%、偏小9.4%~43.5%。

深部岩体强度准则

提出一种新的适用于深部岩体的强度准则,该准则考虑深部岩体的拉伸破坏,同时考虑深部岩体的剪胀和剪缩破坏,其破坏面可以是闭合的也可以是张开的,而且与RMR岩体地质力学分类指标建立联系。深部岩体准则中的参数均有明确的物理意义,可以很容易通过实验确定或通过RMR岩体地质力学分类确定。该准则不仅可考虑所有应力分量对材料破坏的影响,而且可反映深部岩体的受力特点。最后,将新准则与实验结果进行比较,从而验证了新准则的有效性。

大柳行金矿床节理裂隙调查与岩体质量评价

在现场对大柳行金矿奄口矿区进行了节理裂隙调查统计工作,采用Mathematica软件对调查区域内660条节理裂隙测量数据进行分析并绘制相应的裂隙等密图、倾向和走向玫瑰图及倾角直方图。经分析研究后得出如下结论:矿区矿体较为破碎,下盘围岩完整程度低于上盘围岩;各中段节理裂隙分布密度均约为2~3条/m;节理裂隙总体上有越往深部越不发育,岩体完整性变好的趋势。对矿区具有代表性的矿岩现场取样并进行物理力学试验,依据RMR岩体质量评价方法,得出上盘围岩RMR评分值68.3,岩体质量等级为Ⅱ级,为良好性岩体;下盘围岩RMR评分值65.7,岩体质量等级为Ⅱ级,也为良好性岩体;矿体RMR评分值55.8,岩体质量等级为Ⅲ级,为一般性岩体。研究成果对保证矿体的安全、高效、经济回采具有重要指导意义。