Hoek-Brown破坏准则求解圆形硐室塑性区半径与修正的芬纳公式比较

被引:22
作者
曾钱帮 [1 ,2 ]
王恩志 [1 ,2 ]
王思敬 [2 ,3 ]
机构
[1] 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室
[2] 清华大学水利水电工程系
[3] 不详
关键词
Hoek-Brown破坏准则; 地质强度指标; 相对塑性区半径; Mohr-Coulomb强度准则; 修正的芬纳公式;
D O I
暂无
中图分类号
TU452 [岩体力学性质及应力理论分析];
学科分类号
摘要
目的为定量确定围岩塑性区半径和给支护锚杆的深度设计提供科学依据.方法以Hoek-Brown破坏准则为极限平衡条件,推求侧压力系数为1.0时圆形硐室理想弹塑性围岩的弹塑性应力和塑性区半径,运用Mohr-Coulomb准则直线拟合Hoek-Brown准则曲线和面积差补方法,求取等效的岩体Mohr-Coulomb强度参数后,建立相对塑性区半径随支护力和地质强度指标变化的二元非线性回归数学模型,并与源自于Mohr-Coulomb强度准则为屈服条件的修正的芬纳公式进行比较研究.结果支护力每增加1.0 MPa,就可确保地质强度指标降低1020的岩体中不会出现塑性区.在支护力较小和岩体质量较差情况下,采用Hoek-Brown破坏准则推导得出的塑性区半径和修正的芬纳公式计算得出的塑性区半径差别稍大.相对塑性区半径与地质强度指标都呈负乘幂函数关系,随着支护力的增大,塑性区半径随着岩体质量等级的升高而下降的趋势逐渐变缓.建立的相对塑性区半径随地质强度指标和支护力变化的二元非线性回归数学模型简明,使支护力连续变化,提高了工程实用性.结论在岩体质量较差情况下,锚杆深度取1.83.0倍硐半径为宜.
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