工程地质学报
工程地質學報
공정지질학보
2011年
5期
642-647
,共6页
岩体%力学参数%变形模量%尺寸效应%多尺度方法%统计分析
巖體%力學參數%變形模量%呎吋效應%多呎度方法%統計分析
암체%역학삼수%변형모량%척촌효응%다척도방법%통계분석
变形参数是岩体工程变形计算、稳定性评价的前提,岩体变形参数的合理取值一直是岩土工程界关注的热点和难点之一.由于岩体力学参数存在随研究尺度不同而变化的特性,被称之为岩体力学参数的尺寸效应,因此由室内试验获取的岩石力学参数,甚至现场试验获取的岩体力学参数,均代表不了岩体工程尺度实际的力学特性,不能直接用于工程实际.为获取能够直接应用于工程实际的岩体力学参数,有必要对岩体力学参数随尺度的变化规律及产生机理展开系统研究.本文结合工程实例,通过多尺度方法研究了裂隙岩体变形参数的尺寸效应,采用室内试验、现场承压板试验、波速测试、数值模拟、位移反演分析等不同尺度的研究方法,获取了不同尺度的岩体力学参数.研究表明随着岩体尺寸的增加,岩体变形模量呈明显的降低趋势,由回归分析得到了岩体变形参数与尺度之间的拟合关系式,当岩体尺寸大于30m后,岩体变形模量减小的趋势逐渐趋于稳定,由此确定了该工程岩体宏观变形模量及REV尺度.在此基础上,对裂隙岩体变形模量尺寸效应的产生机理进行探讨,表明岩体变形参数尺寸效应的产生机理主要是由于不同尺度岩体所涵盖的裂隙尺度不同所造成,节理岩体的REV尺度约为典型结构面迹长的3倍左右.基于多种试验方法成果与数理统计方法相结合研究岩体变形参数的尺寸效应是一种新的尝试,为该工程岩体力学参数的合理取值提供了依据,并可为类似工程提供有益借鉴.
變形參數是巖體工程變形計算、穩定性評價的前提,巖體變形參數的閤理取值一直是巖土工程界關註的熱點和難點之一.由于巖體力學參數存在隨研究呎度不同而變化的特性,被稱之為巖體力學參數的呎吋效應,因此由室內試驗穫取的巖石力學參數,甚至現場試驗穫取的巖體力學參數,均代錶不瞭巖體工程呎度實際的力學特性,不能直接用于工程實際.為穫取能夠直接應用于工程實際的巖體力學參數,有必要對巖體力學參數隨呎度的變化規律及產生機理展開繫統研究.本文結閤工程實例,通過多呎度方法研究瞭裂隙巖體變形參數的呎吋效應,採用室內試驗、現場承壓闆試驗、波速測試、數值模擬、位移反縯分析等不同呎度的研究方法,穫取瞭不同呎度的巖體力學參數.研究錶明隨著巖體呎吋的增加,巖體變形模量呈明顯的降低趨勢,由迴歸分析得到瞭巖體變形參數與呎度之間的擬閤關繫式,噹巖體呎吋大于30m後,巖體變形模量減小的趨勢逐漸趨于穩定,由此確定瞭該工程巖體宏觀變形模量及REV呎度.在此基礎上,對裂隙巖體變形模量呎吋效應的產生機理進行探討,錶明巖體變形參數呎吋效應的產生機理主要是由于不同呎度巖體所涵蓋的裂隙呎度不同所造成,節理巖體的REV呎度約為典型結構麵跡長的3倍左右.基于多種試驗方法成果與數理統計方法相結閤研究巖體變形參數的呎吋效應是一種新的嘗試,為該工程巖體力學參數的閤理取值提供瞭依據,併可為類似工程提供有益藉鑒.
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