节理面构成块体的概率公式及其工程应用

利用块体理论和概率分析理论,建立了同时考虑节理面间距和延展性随机特性的情况下构成块体体积的理论公式,据此分析了节理间距、延展性随机特性与构成块体体积的关系,进而得到了具有实用价值的计算公式,该公式结合可动块体分析方法,可以有效地解决赤平投影难以计算小型结构面构成块体体积的问题。工程实例表明,该公式具有实用性和应用前景。

块体理论中关键块滑落的概率分析

概要性地介绍了块体理论和岩体中节理迹长的测量和计算方法，并对被节理切割的岩体中可能滑落的岩块———关键块进行了分析；把概率理论引入节理迹长分布的研究之中，对岩体中无限长的节理假定作出有限长的修正。采用概率分析的方法，推导了多组节理切割岩体形成关键块体概率的计算公式，从而使原来的一些关键块体转化为稳定块体，减少了关键块的数量。着重对三组节理切割岩体形成的关键块体进行了详细的分析，得到了关键块滑落的概率值，并证明了体积愈小的关键块愈容易滑落。

有限长迹线块体理论及其在围岩块体滑落概率分析中的应用

关键块体理论假设结构面完全贯通所研究岩体,与实际结构面迹线有限长相矛盾,计算得到的关键块体数量偏多且安全系数偏小。根据块体理论赤平解析法求得关键块体棱长以及实际迹线长度,运用结构面迹长概率分布理论将关键块体概率重新定义为绝对关键块体概率、相对关键块体概率及非关键块体概率。以等长三棱锥为例,研究发现,当迹棱比大于100时,绝对关键块体概率接近1.0,可认为此时结构面迹线贯通岩体;当迹棱比等于1.5时,相对关键块体概率达到0.75;当迹棱比大于7.5时,非关键块体概率接近0。通过对布伦口—公格尔水电站地下洞室某关键块体进行稳定性分析,计算得到该块体安全系数为3.145,基于绝对关键块体概率的修正安全系数为4.591~5.233,增幅可达46.0%-66.4%。