《岩石力学》课程论文

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1、緒石力学》课程论文^1*^lx^JxxlxxjxxTxxTx✓TxxT^xts年级班别*lxslx^lx^jx^lzsixsixxjxxjxxj^✓jxxjxx

2、x学号姓名土木工程与建设管岩体的强度在检测中的应用摘要：随着地球板块的运动越来越剧烈，地震等多种地质灾害的发生，人们清晰地认识到岩体强度的重要性。故此，岩体强度的确定方法尤其重要。本文介绍试验确定法以及及估算法。关键字：试验确定法；估算法；岩体强度引言目前在岩右力学与工程领域中广泛采用了数值模拟技术，但是在进行数值模拟时遇到的最主要的困难Z—就是如何

3、准确地确定岩体强度参数以开展模拟计算。公认比较准确的仅限于室内岩石力学试验参数，同时现场岩体原位试验成本都十分昂贵，因此寻找适合的岩体强度估算方法就成为摆在众多研究人员面前的一个问题。1岩体强度的确定方法1.试验的确定法(-)岩体单轴抗压强度的测定切割成的试件。在拟加压的试件表面抹一层水泥砂浆，将表面抹平，并在其上放置方木和工字钢组成的垫层，以便把千斤顶施加的荷载经垫层均匀传给试体。根据试体受载截面积，计算岩体的单轴抗压强度。(-)岩体的抗剪强度的测定一般采用双千斤顶法：一个垂直千斤顶施加的正压力，另一个千斤

4、顶施加的横推力。为使剪切面上不产生力矩效应，合力通过剪切面屮心，使其接近于纯剪切破坏,另外一个千斤顶成倾斜布置。一般采取倾角a=15°o试验时，每组试体应有5个以上，剪切而上应力按式(1-1)计算。然后根据厂、b绘制岩体的强度曲线。P+Tsinaa=（三）岩体三轴压缩强度试验地下工程的受力状态是思维的，所以做三轴力学试验非常重要。但由于现场原位三轴力学实验在技术上很复杂，只在非常必要时才进行。现场岩体三轴试验装置，用千斤顶施加轴向荷载，用压力枕施加围压荷载。根据围压情况可分为等围压三轴试验（6=6）和真三轴试

5、验（°〉6〉6）。研究表明，中间主应力在岩体强度中起重要作用，再多节理的岩休中尤为重要。因此，真三轴试验越来越受重视。而等围压三轴试验的实用性更强。2.经验的估算法（一）准岩体强度这种方法实质是用某种简单-的试验指标来修正岩块强度作为岩体强度的佔算值。节理，裂隙等结构面是影响岩体强度的主要因素，其分布情况可通过弹性波传播来查明。弹性波穿过岩体时，遇到裂隙便发生绕射或被吸收，传播速度将冇所降低。裂隙越多，波速降低越大，小尺寸试件含裂隙少，传播速度大。因此根据弹性波在岩石试块和岩体中的传播速度比，可判断岩体中裂隙

6、发育程度。称此比值的平方为岩体完整性（龟裂）系数，以K表示。（二）Hoek-Brown经验方程1）Hoek-Brown强度准则的发展历史最初的Hoek-Brown强度准则是HoekE在专著《升石地下工程（UndergroundExcavationsinRock,1980）一书中发展起来的。当时在设计地下岩右开挖工程时需要输入一些参数，这就要求提供一个准则來估算岩体强度。HoekE和BrownET在分析Giffith理论和修正的Griffith理论的基础上，凭借自己在岩石力学方面深厚的理论功底和丰富的实践经验，

7、通过对大量岩石三轴试验资料和岩体现场试验成果的统计分析，用试错法导出的岩块和岩体破坏时极限主应力之间的关系式（2-1）,即为Hoek-Brown强度准则，也称为狭义Hoek-Brown强度准则。Hoek,Brown最为突岀的贡献是将数学公式与地质描述联系到了一起。起初使用的Bieniawski岩体分级系统（RMR法）、后來使用的地质强度指数法（GSI法）、随后发展完善的Hoek-Brown准则都使用了GSI系统。(2-1)b]=6+(m込。3+sT=Aac(afl-al)/aJ2）新Hoek-Brown强度

8、准则及岩体强度估算方法在Hoek-Brown强度准则2002年的版木中，广义强度准则的形式没有发生改变，但是与岩体质量有关的mss,A有了很大的变化（式2-2）5=6+忑0厲空+$)"5GS/=100=m-exp28-14DGS/-1009—3D心+扣5_严）3）工程应用某一级水电站工程建设位于新疆维吾尔自治区北部天山西段，伊犁哈萨克自治州东北腹地。该水电工程处于犬山纬向构造带酋部的喀什河凹陷中部，工程区域内地质构造十分发育，属于强地质构造带，岩体节理裂隙发育。该水电枢纽工程包括人坝、库岸边坡和深部洞室群等，

9、在工程设计屮需要对岩体强度进行估算分析，以进行数值计算和数值模拟来分析水电站枢纽工程的稳定性。在此利用最新的Hoek-Brown对坝址区高边坡和深部洞室群的岩体强度参数进行估算分析。坝址区边坡高度一般为80~200m,出露的岩性为凝灰岩及安山岩，其中凝灰岩分布最为广泛，而安山岩局部呈脉状产出，凝灰岩岩体强度较高，属硬质岩，抗风化能力强,坝址强风化层厚:T5m,顺断层带吋可达10〜20m,强风化带岩体