基于Hoek-Brown准则对围岩松动圈半径的推导及改进

针对服从Hoek-Brown准则的节理岩体圆形隧道,根据隧道开挖后的围岩分为破裂剧烈区、塑性软化区、弹性区的特点,推导了圆形隧道在轴对称时松动圈半径的表达式。Hoek-Brown准则中扰动参数D表征的是岩体受扰动的程度,而对其如何取值的相关研究较少。为提高所推导围岩松动圈半径表达式的精确性,采用可拓学理论,综合考虑爆破损伤、卸荷影响、岩体完整性指标Kv、围岩级别四个因素来判断岩体受扰动情况,在物元模型的理论基础上得到了扰动参数D的取值方法。最后运用新的岩体扰动参数D得出了围岩松动圈半径解析解,并在现场采用地质雷达对隧道的不同断面进行了实测,得到了不同隧道断面6组围岩松动圈的半径,将实测值与对应的计算值进行对比分析,二者相对误差约为4.5%,验证了本文理论解的正确性。

Hoek-Brown经验强度准则的修正及应用

对Hoek-Brown强度准则中岩体地质力学指标GSI和扰动参数D的评估值进行统计分析发现,不同评估者对岩体GSI值的评估有较强的一致性,而对D值的评估则呈现很高离散性.扰动参数D的评估值的离散性是岩体力学参数估计值可靠度降低的主要原因,因此,对Hoek-Brown经验强度准则而言,给出一种更为准确的D值确定方法是十分必要的.通过分析现有的岩体扰动参数确定方法的局限性以及基于声波测试理论的岩体完整性评价方法,探讨了基于声波传播速度的扰动参数D的确定方法以及在实际工程中考虑或忽略开挖扰动的基本原则,并通过有限元算例与Hoek等人的理论进行了比较.