岩体hoek参数随机特征分析

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1、岩体Hoek-Brown经验强度准则参数随机特征分析严春风徐健陈彦峰陈易梅摘要基于溪落渡及二滩水电站的大量测试数据，对岩体Hoek-Brown经验强度准则参数m,s的随机特征进行了分析，发现m,s是一对具有较大变异性的相关变量，J4s的变异性比m的变异性大。当岩体强度一定时，m,s为一•对具有负相关的变量；口这种变异性与岩体性质、岩体地点都有关系。最后指出ni,s参数的相关性是一个不可忽视的重要因素，对它们的变异性和相关性进行分析具有重要的工程意义。关键词岩体，强度准则，概率分布，估计，统计检验分类号TU451,0211.5PROBABILISTICANALYSI

2、SONHOEK-BROWNCRITERIONPARAMETERSFORROCKMASSYanChunfengChenYanfeng(ChongqingJianzhuUniversity,Chongqing400045China)XuJianChenYimei(ChongqingArchitectureScienceInstitute,Chongqing400015China)AbstractBasedonalotoftestingdatafromXiluoduhydroelectricpowerstationandErtanhydroelectriepowerst

3、ation,theparameters,suchasmands,oftheHeok-Brownstrengthcriterionareanalyzed.Itisfoundthatmandsareacoupleofvariableswithgreatcorrclativity・Whilcthestrengthofrockmassisaconstant,thereisnegativecorrelativitybetweenmandsdeterminedbythepropertyandlocationofrockmass.Itisputforwar、dthattheco

4、rrelativitybetweenmandsisveryimportantfactorwhichcannotbeneglected.Keywordsrockmass,strengthcritcrion,probabilityanalysis,estimate,statistictesting1概述由于岩体赋存环境的变异性，不能期望得到岩土参数的精确值，也不能期望通过输入一个数学模型就能确定岩体的强度和变形。虽然全面阐述岩体全部特征和组成成分之间相互作用的理论没有建立起来，而且进行大比例原位试验也不现实，但是可以通过对岩体宏观特征的随机概括来预测岩体强度和变形可能

5、范围出现的概率。根据出现概率的大小，就可以做出判断来指导工程设计。这就是我们研究岩体随机特性的指导思想。因为岩体的随机特性体现在岩体参数的概率分布及其数学特征方面，所以参数概率特征的研究是研究岩体随机特性的最重要的基础，参数选取的正确与否直接影响计算结果和判断⑴。文［2］根据在岩石性态方面的理论和实践经验，通过对几百组岩石三轴试验资料和大量岩体现场试验成果的统计分析，得到了岩块在破坏时极限主应力之间的关系式如下：5=巾+Jmp、+吠⑴式中：。1破坏时的最大主应力(压力为正)；。3一一作用在岩石试样上岩体的最小主应力；J一一岩块单轴抗压强度；m,s——参数，取决于岩

6、石性质以及在达到5和。3之前岩石的破坏程度。m的取值范围为0.001〜25,对严重挠动岩体取0.001,对坚硬完整岩块取25。s的取值范围为0〜1,对破碎岩石取0,完整岩块取1。将5二0代入方程(1),可得岩体的单轴抗压强度为"aw对于完整岩石，S二1,对于有破损的岩石，s

7、6(mo'+soc)/3m20c(6)tern"i(7)2统计及检验方法考虑具有密度函数fx(Xi,0”…，0“的随机变量x,其中Oi(i二1,2,…,n)是参数。假定某特定子样值Xi的似然值与Xi处的概率密度函数值成正比,那么在假定随机取样下，所得n个独立观察值X”X2,…，Xn的似然值⑷为乙（工】，••・,召$0],・••，侏）=—（9）最大似然估计应由下面方程解得:最大似然法同矩法相比，提供了直接获得参数的点估计值。对于大容量子样，最大似然法常常是最好的估计法，它给出了最小的偏差。在用K-S等方法进行小子样检验时，经常遇到同吋接受多种不同假设的情况。在这种情

8、况下，按经