節(jié)理巖體強(qiáng)度特征及宏觀力學(xué)參數(shù)確定方法研究.pdf

1、由于巖體中包含了數(shù)量眾多、分布形式復(fù)雜的結(jié)構(gòu)面，從而使巖體力學(xué)性質(zhì)具有尺度效應(yīng)和高度的不均勻性、不連續(xù)性和各向異性。巖體的力學(xué)參數(shù)取值一直是巖體工作者關(guān)注的熱點(diǎn)話題，目前隧道工程界常用的做法是根據(jù)現(xiàn)場圍巖分級按規(guī)范的建議值進(jìn)行選取，但是由于規(guī)范給出的建議值范圍較大，可能造成工程不安全或過于保守。
　　基于上述考慮，本論文以巖體強(qiáng)度為主線，采用現(xiàn)場試驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算相結(jié)合，取得以下成果:
　　(1)本文在大量現(xiàn)場工作的基礎(chǔ)上，提出

2、了一套利用小型試驗(yàn)設(shè)備制備裂隙化巖體試樣的方法。
　　(2)在分析Barton-Bandias經(jīng)驗(yàn)公式的適用性基礎(chǔ)上，借助二維離散元軟件UDEC，提出了一種基于現(xiàn)場實(shí)測JR C(10cm長度)和結(jié)構(gòu)面壁面回彈試驗(yàn)的結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度尺寸效應(yīng)分析方法，并驗(yàn)證了方法的準(zhǔn)確性。
　　(3)利用Weierstrass隨機(jī)分形函數(shù)建立了描述結(jié)構(gòu)面起伏高度的三維曲面，通過三維離散元軟件3DEC分析了抗剪強(qiáng)度的方向性，得出不同方向的抗剪強(qiáng)度相

3、差10％以上的結(jié)論。
　　(4)通過數(shù)值試驗(yàn)，系統(tǒng)分析了節(jié)理巖體的各向異性特征，得出含單結(jié)構(gòu)面巖體隨著圍壓的增加各向異性特征減弱，但強(qiáng)度差會增大;隨著結(jié)構(gòu)面組數(shù)的增加巖體的各向異性特征減弱，當(dāng)含有4條以上節(jié)理時(shí)，巖體可以看做各向同性體。
　　(5)在考慮尺寸效應(yīng)的基礎(chǔ)上通過數(shù)值計(jì)算得出了亞級分級條件下圍巖的物理力學(xué)指標(biāo)取值范圍。
　　(6)通過不同直徑巖塊試樣的室內(nèi)力學(xué)試驗(yàn)，提出了巖塊尺寸效應(yīng)的分析方法;提出了通過野外