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基于hoke-brown准则的深埋圆形透水隧洞弹塑性分析

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地下空间与工程学报 2019年第5期15卷 1410-1416页

作者：欧阳宇峰刘成学深圳市市政设计研究院有限公司广东深圳518029 深圳市地铁集团有限公司广东深圳518026

针对深埋圆形隧洞轴对称问题,将hoke-brown准则方程代入考虑渗透体积力影响的平衡微分方程进行求解,得到关于塑性区洞周应力的隐式方程,通过求解超越方程得到塑性区洞周应力数值解;再考虑应力重分布影响,利用塑性区半径处应力连续条件... 详细信息

针对深埋圆形隧洞轴对称问题,将hoke-brown准则方程代入考虑渗透体积力影响的平衡微分方程进行求解,得到关于塑性区洞周应力的隐式方程,通过求解超越方程得到塑性区洞周应力数值解;再考虑应力重分布影响,利用塑性区半径处应力连续条件得到弹性区岩体应力数值解。将该解答与基于Mohr-Coulomb准则的解答进行了比较。结果表明,两种准则条件下岩体应力分布规律相似。采用hoke-brown准则计算时,塑性区较小,径向应力绝对值较大,塑性区环向应力也较大;采用Mohr-Coulomb准则准则计算时,塑性区较大,径向应力绝对值较小,塑性区环向应力也较小。在内外水头比值较小时,按Mohr-Coulomb准则求得的峰值应力较按hoke-brown准则求得值大,当水头比较大时则相反。

关键词：应力重分布圆形隧洞渗流场 hoke-brown准则弹塑性力学

基于精细化岩体参数反演的深埋地下洞室三维地质建模研究

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水利规划与设计 2025年

作者：黄志义段世委李坤张小宝张永辉水利部水利水电规划设计总院中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司

深埋地下洞室的地质构造环境极为复杂,其实际物理学参数受到深部岩体裂隙发育特征、构造应力水平及水文地质条件的显著影响。为精确模拟深部地下厂房地质条件,文章以埃及ATAQA抽水蓄能电站深埋730m的首部厂房方案为研究对象,借助现场地... 详细信息

深埋地下洞室的地质构造环境极为复杂,其实际物理学参数受到深部岩体裂隙发育特征、构造应力水平及水文地质条件的显著影响。为精确模拟深部地下厂房地质条件,文章以埃及ATAQA抽水蓄能电站深埋730m的首部厂房方案为研究对象,借助现场地质勘探、地表测绘与岩石试验建立了三维地质模型;考虑岩体结构面发育特征和地应力分布情况,提出Q系统围岩分类标准和基于Hoek-brown准则的岩体参数取值方案,将其应用于三维地质建模与围岩稳定性分析评估中,对今后类似深埋地下工程的三维地质精细化建模具有一定借鉴意义。

关键词： Q系统 hoke-brown准则深部岩体建模三维地质模型

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基于收敛约束法的软岩隧道支护特性研究

公路 2022年第9期67卷 451-457页

作者：王瑞雄张国铭鲍桂勇覃钟钦容洪流梁军林广西北部湾投资集团有限公司南宁市530029 广西大学土木建筑工程学院南宁市530004 广西交通职业技术学院南宁市530023 广西交科集团有限公司南宁市530007 工程防灾与结构安全教育部重点实验室南宁市530023 广西特殊地质公路安全工程技术研究中心南宁市530004

通过收敛约束法结合现场监测所得数据,研究支护结构变形特性,得到二期衬砌最佳支护时机;通过LDP、GRC以及SCC曲线相关联分析、联合支护模型以及现场围岩变形监测数据,对Mohr-Coulomb准则和hoke-brown准则下中风化页岩围岩开挖变形过程... 详细信息

通过收敛约束法结合现场监测所得数据,研究支护结构变形特性,得到二期衬砌最佳支护时机;通过LDP、GRC以及SCC曲线相关联分析、联合支护模型以及现场围岩变形监测数据,对Mohr-Coulomb准则和hoke-brown准则下中风化页岩围岩开挖变形过程特征预测结果的适用性进行对比分析,并对原有的支护方案进行优化设计。研究表明:基于收敛约束法预测得到的二衬最佳支护时机能够较好地反映实际围岩变形收敛的规律;与Mohr-Coulomb准则的预测结果相比,hoke-brown准则预测的变形结果与实际情况吻合更高;相较于原支护方案,优化后的支护方案更能满足本工程的实际需要,有效地降低了工程实际成本。

关键词：软岩隧道围岩变形收敛约束法 Mohr-Coulomb准则 hoke-brown准则

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采空区上方路堤结构及稳定性研究 ——以某拟建公路采空区段路堤为例

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采空区上方路堤结构及稳定性研究 ——以某拟建公路采空区段路堤...

作者：张议荣重庆交通大学

学位级别：硕士

本文以某拟建公路采空区段路堤设计为依托,运用理论分析法对采空区地表稳定性进行了综合分析与评价,运用数值模拟法对采空区上方路堤结构及稳定性进行了研究。相关的研究工作及所取得的成果如下:(1)综合分析与评价了拟建公路下伏采空区... 详细信息

本文以某拟建公路采空区段路堤设计为依托,运用理论分析法对采空区地表稳定性进行了综合分析与评价,运用数值模拟法对采空区上方路堤结构及稳定性进行了研究。相关的研究工作及所取得的成果如下:(1)综合分析与评价了拟建公路下伏采空区的地表稳定性。根据拟建公路下伏采空区的地质资料,运用概率积分法、停采时间评价法和采深采厚比评价法,对拟建公路下伏采空区的地表稳定性进行了综合分析与评价。结果表明,拟建公路下伏采空区的地表稳定性等级介于基本稳定至不稳定之间。(2)求解了采空区深层岩体的力学参数。基于hoke-brown强度准则及其与Mohr-Coulomb强度准则的相关关系,综合考虑采空区深层岩体的结构、应力状态、强度等多方面因素,求解得出了采空区各深层岩体的弹性模量、体积模量、剪切模量、粘聚力和内摩擦角。(3)研究了拟建公路下伏采空区的覆岩破坏规律和沉陷规律。在拟建公路采空区段的特殊地质条件下,运用Rhino6.0和Gridle建立了六种不同采深的采空区模型,采用FLAC3D对模型进行了计算分析。结果表明,地表最大沉降同采深之间呈以e为底的指数型减函数变化规律,且随着采深的增大,采空区地表最大沉降趋于相对恒定,近地表覆岩的屈服体积减小,深层岩体的沉降形态由“柱状”逐渐显现为“漏斗状”。(4)研究了不同高度土路堤下伏采空区响应的临界采深。在不同采深的采空区表面填筑大小相同、材料相同的土路堤进行数值分析,求解得到了高度为4～8m的土路堤下伏采空区响应的临界采深及其预测公式,并据此界定出了拟建公路采空区段的临界工况和最不利工况。(5)研究了采空区段不同路堤的稳定性。基于所界定的临界工况和最不利工况,结合化归思想,将拟建公路采空区段的路堤稳定性问题转化为函数最极值问题进行了研究。结果表明,素黏土路堤和素粉煤灰路堤分别与加筋三层的9%剂量石灰改良土地基的组合结构方案,为临界工况和最不利工况下的最佳方案;在同等地基条件下,相比于填筑土路堤,填筑粉煤灰路堤后的地基沉降减小了约20%,路堤顶面的最大沉降减小了约60%,因此采用粉煤灰填筑路堤有利于减小采空区段公路的地基和路堤沉降;加筋处治不能有效减小采空区段公路的地基沉降,但能有效抑制路堤的边坡滑移。

关键词：采空区稳定性评价数值模拟临界采深 hoke-brown准则

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两种岩体抗剪强度参数量化方法探讨

水利水电快报 2021年第7期42卷 17-23页

作者：王凯王思远彭森良张根全云南省交通规划设计研究院有限公司云南昆明650041 云南省第一人民医院基建科云南昆明650100 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司云南昆明650051

在国际工程及一些小型工程中,常遇到取样试验获取岩体抗剪强度参数困难的情况。国内一般采用按规范分级查表方法给定参数,国外主要以GSI打分,结合hoke-brown准则确定。在分析两套方法理论的基础上,对比二者考虑的因素,结合案例应用情况... 详细信息

在国际工程及一些小型工程中,常遇到取样试验获取岩体抗剪强度参数困难的情况。国内一般采用按规范分级查表方法给定参数,国外主要以GSI打分,结合hoke-brown准则确定。在分析两套方法理论的基础上,对比二者考虑的因素,结合案例应用情况,得到以下认识:(1)两套方法的原理均为岩石强度及结构面特性共同决定岩体抗剪强度;(2)对于同一工程的岩体研究对象,二者评价得出的抗剪强度参数值不一致,但工程评价效果相同;(3)国内规范法理论过程不够严谨,在国际工程中难以推广使用;(4)国外方法拟合摩尔库伦参数时所用的最小有效主应力可通过各工况有限元计算确定。

关键词：抗剪强度参数量化方法规范法 GSI hoke-brown准则

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基于岩体力学分类法的岩体经验强度指标确立

现代矿业 2018年第10期34卷 181-184页

作者：胡少华熊齐欢紫金矿业集团股份有限公司紫金山金铜矿中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司

利用RMR的定义、GSI与RMR的关系,采用经验分析方法对GSI进行量化。根据量化后GSI值和矿山边坡扰动系数,确定了广义hoke-brown准则中的各项参数,并运用Mohr-Coulomb强度准则对hoke-brown曲线进行线性拟合,得到岩体经验强度参数内聚力Cm... 详细信息

利用RMR的定义、GSI与RMR的关系,采用经验分析方法对GSI进行量化。根据量化后GSI值和矿山边坡扰动系数,确定了广义hoke-brown准则中的各项参数,并运用Mohr-Coulomb强度准则对hoke-brown曲线进行线性拟合,得到岩体经验强度参数内聚力Cm和内摩擦角m,并对紫金山金铜矿岩体进行了计算和分析。结果表明,计算结果符合经验规律,英安玢岩强度最高,构造角砾岩岩性最差,同时地开石蚀变使得岩性强度大打折扣。方法和结果对采场边坡稳定性分析具有指导意义。

关键词：岩体力学分类地质力学指标 hoke-brown准则岩体强度参数