岩体力学参数数据处理基本方法讲解

岩体力学参数数据处理基本方法

目录

第一章引言………………………………………………………………………[5 ]

1.1 岩体力学参数取值研究的意义 (5)

1.2 岩体力学参数取值国内外研究现状分析 (6)

第二章岩体力学参数取值方法 (9)

2.1 岩体力学参数取值方法简介 (9)

2.2 根据试验资料来确定岩体力学参数 (9)

第三章岩体力学参数确定方法的研究 (12)

3.1 引言 (12)

3.2 工程岩体的连续性模型 (12)

3.3 工程岩体力学参数的实验方法 (14)

3.4 模拟试验结果分析 (14)

第四章岩体力学参数确定方法 (18)

4.1 传统岩体力学参数方法 (18)

4.1.1 地基基础工程 (18)

4.1.2 边坡与基坑工程 (18)

4.1.3 地下洞室工程 (18)

4.2 不同受力特性的岩体工程 (19)

4.2.1地基基础工程 (19)

4.2.2边坡与基坑工程 (19)

4.2.3地下洞室工程 (19)

4.3 三种不同工况下的岩体力学参数确定方法 (20)

4.3.1地基基础工程 (20)

4.3.2边坡与基坑工程 (21)

4.3.3地下洞室工程 (22)

4.4 建立力学模型确定岩体力学参数 (23)

4.4.1 工程岩体力学参数模型 (23)

4.4.2 工程岩体力学参数 (23)

4.5分析节理用数值方法确定岩体力学参数 (24)

4.5.1 节理岩体的强度 (24)

4.5.2 岩体的变形特性 (24)

第五章岩石力学参数数据库系统的构建研究 (26)

5.1 岩石力学参数数据库建立的目的和意义 (26)

5.2 岩石力学参数数据库的数据结构 (26)

5.2.1 引言 (26)

5.2.2 Access软件介绍 (27)

5.2.3 岩石力学参数数据库的数据结构 (28)

5.3 岩石力学参数数据库系统的框架 (29)

5.3.1 系统的功能 (29)

5.3.2岩石力学参数数据库系统的框架 (30)

5.4 详述Access的查询方法 (33)

5.4.1 用向导创建查询 (33)

5.4.2 用设计视图创建查询 (34)

5.4.3 创建操作查询 (35)

5.4.4 SQL查询 (35)

第六章总结 (36)

致谢 (37)

参考文献 (38)

第一章引言

1.1岩体力学参数取值研究的意义

水电站的主题为大坝、厂房和洞室，对一些失事的或运行不良的水电站研究表明，其安全性与可靠性主要不是建筑本身，而是地基承载力和与建筑物变形相容能力。

为了满足地基承载力和与建筑物变形相容的要求，一般对于大中型以上工程必须对其岩体力学特性进行现场和室内试验工作，一获取合理的、可靠地用于水电站变形问题和稳定性评价的力学参数。但总所周知，实际工程而言，工程建设涉及的岩体是工程地区地质体的组成部分，它存在于一定地质环境中，其形成和发展经受过地质历史期内各种外动力地质作用的改造和影响，因此岩体条件和力学性质十分复杂，其复杂性表现在岩体的不连续性、非均质性、各向异性及赋存环境的差异性。而这些特性又随着时、空条件的变化而变化，并以不同方式组成各种模式，构成岩体工程的特殊性和复杂性。由于岩体是地质历史的产物，它的力学特性在空间上随着变异性往往很大，尽管试验资料不少，但如何选取有代表性的数值用于设计一直是参数选取中的一项难题。

如果选取参数代表性不强，偏于安全，工程投资增加，施工期加长；反之工程投资下降，施工期缩短，但工程安全风险性增大，一旦发生事故，即是灾难性的。

如世界上已建成的Itaipu电站和我国葛洲坝电站大坝设计计算的沉降量值是大坝建成后观测值的34倍，而一些大坝不同部位检测位移与理论计算位移也不大一致，有的部位检测值比计算值大，而有的部位检测值比计算值小。就坝工界而言，从现代计算方法或计算理论看，大坝的尺寸、荷载和计算模型等都是可以确定的，而且可以获得较为可信、精确度较高的计算成果，理论计算位移与检测位移之所以差异较大，其根本原因之一是由于岩体变形参数取值不准或不合理造成的。

据有关资料显示，国际上大坝失事40%是由于岩基力学参数选取不合理造成的。根据D H Stadledon对1901~1965年间世界上9000座大坝统计，破坏占1%，严重破坏占2%，其原因有50%是岩基力学参数选取不当、支护措施不利，如法国的布泽坝、美国的奥斯汀坝、中国石漫滩土坝及板桥大坝都是因为力学参数选

取不合理或支护措施不利产生溃坝事件。在地下洞室和边坡方面因岩体力学参数选取不当、支护措施不利引发的灾难事故也屡见不鲜。

随着城市高层建筑、大型桥梁、地下工程、大型水利工程等的兴建，如何合理的确定岩体力学参数显得更加重要，将直接影响到工程的投资和可靠性。在岩土工程中，经常需要进行稳定性分析、应力场和位移场计算及结构变形预报，而在分析和计算中迫切需要解决的、棘手的问题是合理并切合实际的选取工程所涉及的岩体力学参数及强度参数等。

如前所述，我国水电开发仅占开发水能的10%，其中大中型电站约计120座，照此推算，尚有1000座大中型电站可以建，这样一来把已建电站岩体力学参数做一次全面总结和回顾，无论对已建工程还是待建工程都有着十分重要的意义。

1.2 岩体力学参数取值国内外研究现状分析

国内外岩土工程师已从几十年的工程实践中逐渐摸索出数十种岩体力学参数取值方法，研究的总趋势由经验、半经验、精度较差的数值计算向计算复杂、精度较高数值分析发展，尤其是计算机的使用加快了这一过程。

从国内外研究现状看，对岩体力学参数计算值得确定，在一定设计标准内的取值和整理方法并不相同。国外比较有代表性的方法有以下几种。

1.2.1 日本国方法

该方法强调岩体分级对选取抗剪强度指标的重要性，把试验成果严格建立在岩体质量分级的基础上，并对各类岩体首先确定摩擦系数f，求出相应的内聚力的上、下限值，然后根据经验确定抗剪强度参数计算值。

1.2.2 巴顿预测裂隙面抗剪强度方法

该方法提出峰值抗剪强度公式：τ=σntan[JRCIg(JCS/σn)+ϕo]，该式考虑了岩体中应力的影响，抗剪强度随法向应力变化而变化。因此，在实际应用中，可以根据岩体中的应力状态，选择相应的抗剪强度参数计算值。