齐大山铁矿露天边坡岩体力学参数确定

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。     

某工程岩体抗剪强度参数综合取值

某工程岸坡失稳、危岩、崩塌等重大地质问题突出，需要加强岸坡稳定性分析，而岩体抗剪强度参数的合理性直接影响分析结果的准确度。该文以室内实验获取的岩块抗剪强度参数为基础，采用折减法、工程岩体分级法、Hoek-Brown经验公式法、工程类比法分别确定了岩体抗剪强度参数，以各方法的可靠性排序设置权重因子，采用加权平均法确定了岩体抗剪强度参数建议值。经检验证明，建议值合理可靠，可在边坡稳定性精细化分析和设计优化时使用。     

基于PLS法岩体边坡抗剪参数确定及稳定性分析

对于岩体抗剪强度的确定,采用偏最小二乘(PLS)法,以岩体基本参数点荷载强度、孔隙率、天然密度为基础,进行主元相关性提取分析。然后将自变量和因变量高维数据空间投影到相应低维特征空间,并将多元回归问题转化为若干一元回归问题,可更好地适用于样本数较少而因变量数较多的参数回归分析。针对实际边坡分析,通过PLS法确定的岩体抗剪强度参数,以弹塑性破坏为准则计算边坡的破裂形态,FLAC3D强度折减法计算边坡的安全系数。并与原勘察报告提供的岩体抗剪强度参数计算边坡破裂形态和安全系数相比较,不管从剪切破裂面分布特征,还是安全系数大小,PLS法确定的岩体抗剪参数,都能更好地反映实际岩体边坡的破裂形态和安全状态。因此PLS法确定岩体抗剪强度参数可直接用于评价边坡的稳定状态,可以作为岩体力学参数拟合的一种有效方法。     

基于Hoek-Brown法的岩体抗剪强度参数的可靠度分析

岩体力学参数的合理确定是岩体工程稳定性评价的难点和关键,Hoek-Brown法正是针对因各方面困难和条件的限制而提出的一种用于解决这一问题的比较有效、可行的方法。基于Hoek-Brown法原理,讨论了非线性莫尔包络线法、优定斜率法和最小二乘法这3种岩体抗剪强度参数(c、φ值)的确定方法和操作的关键问题。以尖山磷矿边坡矿岩体抗剪强度参数研究为例,根据可靠度分析原理,对非线性莫尔包络线法、优定斜率法和最小二乘法确定的c、φ值进行了可靠度分析计算,得出了不同保证率下的c、φ值。通过计算结果可知:非线性莫尔包络线法所确定的c、φ值具有80%～90%的保证率;优定斜率法达到90%的保证率;而最小二乘法却只有50%的保证率。比较结果表明:采用可靠度分析法在岩体抗剪强度参数确定方面是可行的,有利于抗剪强度参数的合理确定。     

边坡岩石强度与岩体强度的工程变换

应用CSIR法、费辛柯法、格吉法、霍克法以及经验折减法对姑山露天采矿场边坡进行了岩石与岩体抗剪强度的工程变换,推荐了岩体抗剪强度边坡稳定性计算取用值.     

基于离散元方法的粗糙性节理岩体直剪力学及尺寸效应特性

天然岩体中存在多组随机结构面,同时结构面几何上存在粗糙特性,基于这两种特性,建立了一种粗糙离散节理网络(Rough Discrete Fractures Network)RDFN模型,并基于颗粒流PFC2D开展了RDFN模型直剪条件下力学特性研究,与直线型DFN模型进行了对比。结果表明:节理几何粗糙特性对裂隙岩体的抗剪特性影响显著。相同加载条件下,考虑粗糙性后RDFN模型的抗剪强度、剪切模量均较DFN模型显著增高;DFN模型中微裂纹沿节理方向贯通,局部存在少量的基岩破坏,RDFN模型破坏模式相对复杂,沿剪切方向基岩单元破坏显著;随着样本尺寸的增大,节理模型的抗剪强度、剪切模量总体上均呈现降低趋势;尺寸效应分析结果表明抗剪指标均在尺寸达到4.0 m后趋于稳定。     

辉绿岩在加、卸荷条件下的岩体力学特性试验

根据地下工程岩体开挖失稳的特点,通过室内对辉绿岩在不同的围压下的加卸载试验,研究了辉绿岩在不同的加卸载路径下的力学特性;并采用能量理论、损伤力学的观点对室内试验的岩体破坏的力学特性进行了分析,得到了岩样在加卸条件下岩体的变形特征、岩体损伤演化过程、不同路径下的岩体强度等特性,并对不同路径的力学特性、力学参数和破坏机理进行了对比分析。根据试验结果表明：采用卸载的方式获得的岩体力学参数更接近于地下工程的开挖实际。     

边坡岩石强度与岩体强度的工程变换

应用CSIR法、费辛柯法、格吉法、霍克法以及经验折减法对姑山露天采矿场边坡进行了岩石与岩体抗剪强度的工程变换，最后推荐了适用于该露天采矿场边坡岩体抗剪强度稳定性计算取用值。     

采用广义Hoek—Brown准则反算滑坡岩体强度

滑坡可能为一个实比例的大型岩体强度“试验”,它真实地反映特定地质和工程条件下边坡岩体的力学响应特性。本文采用非线性广义Hoek-Brown破坏准则,引入地质强度指标,为反算破裂结构岩体边坡破坏时所调动的抗剪强度参数提出一种简洁、实用的方法。     

别斯库都克露天矿火烧煤岩三轴抗剪特性实验研究

煤岩体均处在三维应力状态下,剪切破坏特征与其受力情况有着密切的关系,开展三轴条件下煤岩体抗剪特性研究非常重要。以新疆别斯库都克露天煤矿火烧区火烧蚀煤岩为例,实验室加工火烧蚀煤岩型煤,进行三轴条件下的抗剪强度特性实验,得到三轴应力条件下的试样应力-应变关系曲线和抗剪强度包络线,实验结果可为新疆别斯库都克露天煤矿火烧区边坡煤岩体的稳定分析提供有力依据。