层状复合岩体的改进Hoek-Brown强度准则研究

Hoek-Brown强度准则是岩土工程领域应用最为广泛的强度准则之一,但其最初只适用于各向同性岩体。通过将层状复合岩体考虑为横观各向同性材料,引入各向异性状态参数(被定义为材料微观结构偏张量与标准化偏应力张量之间的联合不变量),并将该参数与Hoek-Brown强度准则耦合,建立了层状复合岩体的强度准则。结合干燥和饱和状态下的千枚岩、板岩和沉积石英岩的三轴试验结果对计算结果进行验证,结果表明改进的Hoek-Brown准则能较好地预测层状复合岩体的破坏强度。     

地下工程设计与施工中复合地层的研究进展

由于地质条件复杂多变,在复合地层施工时工程事故频发,因此,复合地层的研究得到越来越多国内外学者的关注。然而目前对复合地层的概念,国内外并没有形成统一的认识。首先根据前人对复合地层的定义和分类,总结了目前国内外工程中复合地层的常见类型,针对不同的工程定位,考虑尺度特征,从岩性、裂缝、地层、层间组合、硬度差异、岩石强度等角度对复合地层进行分类,并提出了一个相对系统的复合地层定义。其次,对典型复合地层地质条件特性进行总结,得出复合地层地质构造分布和地层岩性特征对复合地层工程力学响应的规律。最后,根据隧道工程施工实践与理论研究现状,从复合地层隧道开挖中TBM与围岩的相互响应、施工参数及结构优化、灾害控制与评价3个方面进行归纳,并提出了复合地层隧道围岩结构面识别和模型重建改进的方法。研究成果对研究复合地层具有重要的参考价值。