摘要:简要论述目前岩体抗剪强度确定方法,以黄河上游玛尔挡水电站坝基岩体为例,在岩体质量分级基础上,引入规范建议值及现场原位大型剪切试验结果,建立岩体抗剪强度指标与BQ 岩体质量分级的相关关系。同时利用实测资料建立BQ 与GSI 的相关关系,运用Hoek-Brown 准则估算各试验点岩体的抗剪强度指标。结果表明,采用该研究成果较符合工程实际,而采用Hoek-Brown 准则估算的等效内摩擦因数偏小,黏聚力则偏大很多。误差分析表明,这一结果主要是由Hoek-Brown 准则中最小主应力的取值范围引起的,据此提出公式应用中需注意的问题及相应解决方法。
1 引言
岩体抗剪强度是十分重要的力学参数。常通过原位试验法、经验类比法、反演分析法等获取。目前,大型岩体工程中,抗剪强度指标的确定大多依据少量试验结果和经验判断综合确定,这一过程带有较大的主观成分。如何根据试验得到的、仅仅适合于试点的岩体力学参数,获得能代表大范围工程岩体的力学性质,使之能为工程设计和施工所采用的工程岩体力学参数始终困扰着工程界。为解决这一问题,国内外众多工程界和学术界的专家、学者进行了不懈努力,从而出现了以岩体质量分级(RMR)或地质强度指数(GSI)为基础的Hoek-Brown 经验方法等一些代表性取值方法。之后,M. Cai 等[1-6]对这一方法进行了不断探索,如M. Cai 等[1]为运用Hoek-Brown 准则发展了GSI 的半定量确定方法;X. L. Yang 和J. H. Yin[2]基于非线性Hoek-Brown 准则提出了斜坡岩体等效抗剪强度估算方法;J. C.Justo 等[3-6]也从不同方面对Hoek-Brown 准则进行了研究和运用。此外,武 雄等[7]综合运用经验类比、GSI、连通率与宏观地质条件等建立了工程岩体抗剪强度综合方法(GMEM)等。上述研究促进了岩体抗剪强度参数取值方法的发展。然而,由于经验估算方法主要基于工程师对岩体质量的判断和认知,主观成分较大,在重要工程或大型工程中不能单独用来确定岩体抗剪强度指标,因此有必要发展一种结合现场试验、规范并与经验强度准则相比较的综合确定方法,从而使岩体力学参数取值更可靠,进而保证岩石工程的安全性。
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