岩体力学参数

摘要： 由于岩体赋存环境的特殊性和复杂性,使得岩体具有明显的非均质、不连续及各向异性等特点,快速准确获取岩体力学参数对于岩土工程设计和施工意义重大。针对GSI围岩分级系统量化问题,以某隧道工程为背景,引入基于数码成像的掌子面地质特征信息系统,通过采集掌子面结构面信息数据,采用图像信息处理技术及掌子面图像网格划分法确定RQD值,并设计了相应的岩体力学参数计算流程,以快速确定不同围岩段的岩体力学参数;将新方法与BQ法、RMR法、费森科法、M.Georgi法进行对比分析,结果显示,新方法计算得到的岩体力学参数与BQ法相符、与RMR法等效、与费森科法和M.Georgi法较为接近。综合分析认为,采用新方法确定的岩体力学参数具有较高的准确性和合理性,可为快速获取岩体力学参数提供参考。

摘要： 数据库及三维地质建模是目前工程勘测中的应用趋势,国内外有多种软件系统,经过对主要软件系统的对比使用,各软件均有局限性。中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司自2012年起与依泰斯卡(Itasca)(武汉)咨询有限公司合作,开发了ITASCAD地质工程三维建模与分析软件,该软件利用DSI建模技术满足快速建模和模型更新要求、数据处理能力及进行参数取值等工程地质分析。通过ITASCAD地质工程三维建模与分析软件在老挝南俄3水电站工程的应用案例,总结其应用过程,为该软件在其它类似工程提供应用参考。

摘要： 岩体力学参数取值方法成为了边坡稳定性分析的关键技术。以某露天矿山边坡岩体力学参数取值研究为例,开展室内试验得到岩石的单轴抗压强度、抗剪强度,抗拉强度、弹性模量以及泊松比,并在此基础上采用RQD法和CSIR法对岩体质量进行评价,再结合Hoek-Brown强度准则对岩石力学参数进行折减,得到的岩体力学参数与实际现场原位试验得到的结果特征基本一致。

摘要： 为了降低地质强度指标GSI取值主观性,提高岩体力学参数取值精度,采用正交试验得出岩体地质特征参数关于GSI敏感性排序,选出对GSI影响较大的4个参数;引入岩体结构等级SR、结构面表面等级SCR的区间数概化出GSI区间范围;引入岩体完整性系数K_(V),波速比K′_(V)对GSI区间范围进行线性插值,从而获得精确的GSI值。以清家沟隧道为例,用该方法估算出的岩体力学参数值在III_(2)级围岩规范范围内,利用FLAC^(3D)进行数值模拟,所得拱顶竖向沉降值与实际监测值之间相对误差为1.5%,验证了该方法的可靠性。

摘要： 利用RMR(岩体质量分级)与Hoek-Brown(H-B)准则估计岩体力学参数可作为大型地下洞室围岩参数确定的有效途径.考虑到输入参数不确定性引起岩体力学参数估计精度受影响的问题,依托白鹤滩水电站地下厂房工程,基于原位测试、室内试验与数值模拟等,研究H-B准则输入参数与估计岩体力学参数间的敏感性关系,并采用敏感度因子定量描述.结果表明,岩体力学参数对输入参数的敏感性排序为RMR>σ_(ci)(岩石单轴抗压强度)>m_(i)(岩石材料常数),当RMR取值误差为±5%时,弹性模量、内摩擦角及黏聚力估计结果分别产生约20%,22%与13%的偏差;当σ_(ci)与m_(i)的测定误差小于±20%时,其对于内摩擦角与黏聚力估算结果的影响分别小于4%与10%.该研究可为类似大型地下洞室工程岩体力学参数估计精度评价提供借鉴.

摘要： 为研究岩体力学参数对终了边坡稳定性的影响,以云南某露天矿边坡为研究对象,采集岩样展开室内岩石力学试验,通过Hoek-Brown强度准则折减计算岩体力学参数,运用Midas GTS NX建立三维边坡模型,通过FLAC3D软件研究岩体的弹性模量、泊松比、凝聚力、内摩擦角以及抗拉强度等参数对露天矿终了边坡稳定性的影响,以此分析出岩体力学参数对露天矿终了边坡稳定性影响的敏感性。结果表明,岩体力学参数中凝聚力与内摩擦角在影响露天矿终了边坡稳定性中所占比重较大,弹性模量、泊松比和抗拉强度影响较小。研究结果为后续边坡稳定性研究提供了依据,同时对边坡灾害治理与预防有一定的指导意义。

摘要： 为了研究结构面对破碎岩体力学参数的影响,以溧阳抽水蓄能电站地下厂房工程建设为例,在现场围岩地质条件、岩体结构特征及岩体质量分级等研究的基础上,分别选取主厂房顶拱、上游边墙和下游边墙三处裂隙的密度、迹长和倾角等参数进行统计,基于Monte-Carlo法构建离散裂隙网络,最后通过三轴压缩试验离散元模拟研究离散裂隙网络对岩体力学参数的影响.试验结果表明结构面对岩体的力学特性起决定性作用,岩体的单轴抗压强度、弹性模量、粘聚力、内摩擦角等参数及其离散性对结构面的密度、倾角和迹长等变化较为敏感.

摘要： 为分析齐大山铁矿东帮局部边坡稳定性,需获取边坡岩体力学参数.通过室内岩石力学试验得到3种岩性自然及饱水条件下的单轴抗压强度和抗剪强度,自然条件下的抗拉强度、弹性模量以及泊松比.综合Hoek-Brown法、费森科法及经验折减法对测得的边坡岩石力学参数进行折减,得出合理、准确的岩体力学参数.

摘要： 为更准确地预测岩体非线性破坏,可靠地获取岩体力学参数,以渝怀二线Ⅳ标漾头车站石方控制爆破工程为依托,结合爆破现场声波测试数据,基于因果聚类的模糊综合预测理论,对Hoek-Brown强度准则的爆破扰动参数进行研究.将Hoek-Brown岩石强度准则中的扰动因子与损伤力学中的损伤度建立关系;提出了对Hoek-Brown岩石强度准则中参数mb和s的改进公式;建立了岩体爆破扰动状态与损伤度、岩体声速降低率的对应关系,可直接通过现场声波数据对岩体的爆破扰动进行分级.结果表明:通过对白云岩及砂质白云岩的岩体力学参数的估算,证明本文提出的修正公式较其他公式有较强的可靠性和准确性,同时可为爆破开挖岩体力学参数的估算及爆破作用下岩体劣化程度描述等提供参考和借鉴.

摘要： 岩体的纵波速度值是重要的岩体力学参数之一,通过地震反射波法超前地质预报可获得数据测量段岩体纵波速度值,较目前常用的岩样波速测试方式有明显的优势,可为岩体速度的测量以及预报解译参数的选取提供新的思路.文中统计分析了四种岩石的超前预报实测岩体纵波速度值,认为对于低风化程度的特定岩石介质在某种程度上具有波速均一性,对于单次地震波反射法超前预报可将前方围岩视为波速均匀体.结合实测岩体纵波速度值,进一步分析了地震反射波法超前预报的解译标志,认为岩体力学参数作为解译标志不可取,实际工作中应重点采用偏移成像结果.

摘要： 正确确定煤层底板岩体力学参数的概率分布是承压水上采煤底板阻隔水能力随机不确定性分析的前提.基于淮北矿区下组煤隔水底板岩体(以砂岩、粉砂岩和泥岩为代表)力学参数测试结果,分别运用正态、对数正态和威布尔分布函数对其进行概率分布拟合,并以k-s检验法检测其拟合优度.在此基础上,依据3种岩性在隔水底板中的厚度权重,推导出底板岩体力学参数的总体均值和方差.研究结果表明:隔水底板岩体强度和变形参数最优符合正态分布,其次为对数正态和威布尔分布.底板总体泊松比和弹性模量均值分别为0.35和36.46GPa,方差分别为0.01和1.15;总体抗压强度均值和方差为37.82MPa和583.41,抗拉强度均值和方差为2.62MPa和2.23,黏聚力均值和方差为2.13MPa和0.96,摩擦角均值和方差为32.93°和1.96.

摘要： 岩体力学参数的确定长期以来都是岩体力学中的热门研究课题，经过众多科研工作者的研究和实际工程中的应用，该领域已经形成了众多的方法：从传统的经验类比法、试验确定法到现在流行的逆解反演法、直接反演法。为了能够对各种方法得实施和原理有清晰、全面的认识，本文即总结了目前确定岩体力学参数最基本的方法。其中不仅包括了国际上常用的以Q法、RMR法围岩分级来确定岩体力学参数的经验类比法，以及我国常用围岩分级所对应的岩体力学参数。还简要介绍了试验确定岩体力学参数的方法。另外，本文对反演岩体力学参数的方法做了详细的总结，涵盖了有限元逆解法、边界元逆解法以及各种智能优化算法（遗传算法、模拟退火算法、粒子群算法）和人工神经网络预测岩体力学参数的方法。

摘要： 本文从REV的基本概念出发,阐述岩体REV的力学意义,总结岩体REV的确定方法,讨论REV与岩体力学模型及岩体力学参数取值之间的关系.

摘要： 岩体力学参数的测定是岩土工程分析、设计的基础性工作.一般地,为了减小工作量和节约研究经费,须利用有限的室内实验样本的测定值,通过对有限实验样本数据的回归分析整理,确定岩石强度参数,进而估计岩体强度参数.介绍了常用的几种岩体力学参数的确定方法,在岩块的变形和强度参数及岩体结构面的野外统计窗资料的基础上,利用Hook-Brown准则进行坚硬节理岩体力学参数的选取,在对比研究的基础上,说明了Hook-Brown准则公式的合理性.

摘要： 在收集339个拟建、已建水电水利工程岩体及结构面试验成果、地质参数建议值、设计采用值等资料的基础上,通过系统的分析总结,制定了15个规范表格,建立地质力学参数数据库,运用人工智能专家系统的原理和构造方法,构建水电水利工程岩体力学参数取值分析应用系统.在地质力学参数取值中运用该系统可减小或部分消除人为因素的影响,提高地质力学参数取值准确性和可靠性.

摘要： 拱坝坝肩抗力体的力学性质,不仅与节理性状和分布规律有关,还受到拱推力大小和方向的影响.特别是富含张开性裂缝和夹有软泥的节理裂隙的岩体,其力学参数与拱推力水平有密切关系,在低荷载水平下,其变形参数较低,而在较高的荷载水平下,由于裂隙被压密实,岩体的变形参数将明显改善.拱推力方向与主要节理裂隙的夹角将决定节理裂隙的受力状态,将影响其破坏性态,进而影响节理岩体的抗剪强度.

摘要： 本发明公开了一种基于统计岩体力学的岩体工程参数计算方法及系统，该计算方法以岩石单轴抗压强度、变形参数和岩体结构面网络、结构面摩擦角的现场测试数据为基础，计算岩体的各向异性弹性模量、泊松比、渗透椭球与渗透系数、抗压强度等工程设计参数，以及各类参数的各向异性比和弱化系数，并进行全空间方向岩体质量分级。采用本计算方法，通过适量的原位测试数据的对比校订，可为工程设计提供更为可靠的计算参数，不仅可以大幅减少大型原位试验工作量和投资，且可显著缩短工程前期勘察的周期，由此产生巨大的工程与经济效益。

摘要： 本发明公开的基于旋切触探技术的岩体力学参数快速确定方法，具体按照如下步骤实施：步骤1、对岩体进行场地旋转触探测试，获得旋转触探测试数据；步骤2、对步骤1获得的旋转触探测试数据进行处理，得到各地层的旋转触探钻进参数的平均值，包括钻头的旋转扭矩平均值和钻进压力平均值；步骤3、利用步骤2得到的参数计算岩石中各地层的内摩擦角、粘聚力、弹性模量和抗压强度，采用本发明方法进行岩体基础参数的确定，其计算参数仅需来自现场旋转触探试验，无需钻探，可以避免传统钻探取样、室内土工试验对地基土体的扰动和测试结果不准的影响，简化勘察程序，节省勘察成本，应用前景广阔。

摘要： 本发明涉及一种锚固岩体力学参数估计方法及系统，方法包括：获取保留岩体损伤程度；根据所述保留岩体损伤程度结合Hoek‑Brown准则确定损伤区岩体的扰动因子D；根据所述损伤区岩体的扰动因子D计算损伤区岩体的变形模量Es；基于所述变形模量Es计算增强系数K；根据所述损伤区岩体的扰动因子D和所述增强系数K计算锚固岩体的扰动因子D2；基于所述锚固岩体的扰动因子D2结合Hoek‑Brown准则估算锚固岩体力学参数。本发明中Hoek‑Brown准则扰动因子的取值将系统锚杆锚固效应考虑进去，进而可将Hoek‑Brown准则应用于锚固岩体力学参数的估算中，扩大Hoek‑Brown准则在实际工程中的应用范围。

摘要： 本发明公开了一种测量岩体力学参数的液压装置，它包括液压泵（2）和液压缸（1），液压泵（2）上装有压力传感器，液压泵（2）的出口和进口通过高压软管（21）与液压缸（1）的进油口（A）和出油口（B）对应连接；液压缸（1）具有缸体（13），缸体内部装有活塞（14），活塞杆（15）的一端连接活塞（14），活塞杆（15）另一端穿过缸盖（16）伸出缸体（13）外，活塞杆（15）的外露端头装有球窝接头（17），球窝接头（17）的中空部放置有位移传感器（18）。本发明的技术效果是：克服了实验室试验的尺寸效应对实验结果的影响，能简便、快速、准确地测得岩体的各项力学参数。

摘要： 本发明提供基于自适应粒子群算法的岩体力学参数联合求解方法及装置，能够实现对多区域岩体参数的准确获取以及对工程运行状态的及时评估。方法包括：S1、获取监测数据；S2、自适应粒子群算法求解：基于有限元数据和获取的监测数据构建变形模型；初始化粒子群算法；将变形模型作为目标函数，将每个粒子的位置信息输入目标函数可获得适应度值，其值越小代表与岩体实际变形、渗流的接近程度越高，岩体参数越接近真实值；根据粒子在搜索空间中的位置，按照相对距离划分子种群，然后确定子种群个数；进行粒子群算法的迭代计算；S3、岩体参数的获取：取出整个种群中具有最小适应度值的粒子，该粒子的位置即为求解的所有岩体力学参数。

摘要： 本发明提出了一种含节理网络岩体力学参数的几何影响分析方法，利用计算机辅助建模和3D打印技术，模拟几何要素影响下的多个岩体节理网络分布，获得多个含有不同节理网络的3D打印模型，同时对复制模型和天然岩体试样进行相同的物理力学试验并获取力学参数值，获得复制模型与天然岩体试样的力学参数对应函数关系，从而可以根据打印模型的试验数据推算天然岩体的力学参数值，进而对比分析不同几何参数影响下含节理网络岩体的力学性质变化，本发明的一种含节理网络岩体力学参数的几何影响分析方法，无需对天然岩体进行大量试验，即可确定各几何要素对含节理网络岩体力学性质的影响程度，理清各几何要素对岩体节理网络力学性质的影响机理。

摘要： 本发明涉及一种锚固岩体力学参数估计方法及系统，方法包括：获取保留岩体损伤程度；根据所述保留岩体损伤程度结合Hoek‑Brown准则确定损伤区岩体的扰动因子D；根据所述损伤区岩体的扰动因子D计算损伤区岩体的变形模量E

摘要： 本发明公开了一种岩体力学参数反分析方法，涉及参数反分析方法，包括以下步骤：S1，确定待反演的岩石力学参数，以均匀试验设计方法为基础构造训练样本的计算方案；S2，对构造出的每个方案进行数值计算，获得每个方案对应的谷幅变形值，并将计算方案与对应的谷幅变形计算值构成SDCS‑LSSVM算法的输入输出值；S3，基于步骤S2得到的输入输出样本，并通过对输入输出样本数据的学习，建立起岩石力学参数与谷幅变形值之间的非线性映射关系；S4，求解目标函数的最优解，确定最优的的力学参数组合。本发明构建了岩土体材料参数反分析回归模型，采用改进布谷鸟算法从全局空间上搜索与实测位移最吻合的反演参数，提高模型的预测效果。

摘要： 本发明公开了一种岩石边坡爆破开挖损伤区岩体力学参数确定方法及系统。该方法包括：在爆破开挖损伤区，垂直于岩石边坡坡面方向钻设声波测试孔；在声波测试孔内不同深度处分别测试岩体纵波速度；根据

摘要： 一种基于加权反演的数值模拟力学参数校准方法。适用于矿区地表沉陷数值模型建立、校准及地表沉陷动态预计研究使用。其步骤为：建立初始数值模型；利用遗传算法分别反演适用于非充分采动和充分采动情况下数值模型静态岩体力学参数；确定不同采动程度下岩体力学参数对评价指标的权重；根据非充分采动和充分采动情况下模型静态岩体力学参数及不同采动程度下岩体力学参数的权重，通过加权反演方法，获得面向地表沉陷动态预计的数值模型岩体力学参数。其步骤简单，兼顾煤矿开采的时空特点，克服了常规反演得到的数值模型岩体力学参数难以满足地表沉陷动态预计的需求，同时解决了常规数值模型岩体力学参数校准的问题，具有广泛的实用性。