1 引言
过去10多年,加拿大的一些岩石力学工作者,主要包括前Toronto大学Hoek教授,Laurentian 大学Kaiser教授和Alberta大学Martin教授致力发展和改进一种岩体破坏矩阵, 用来判断硬岩地下开挖或隧道的破坏模式,这项研究的一个直接目的是为了进行支护设计;另一方面,判别破坏模式有助于我们建立合适的数值模型进行分析。
2 岩体破坏模式输入参数
这个岩体破坏矩阵把工程岩体分类和岩体应力相结合,首先确定出工程岩体分类的值, 然后计算巷道的应力水平,二者交叉就得出岩体的破坏模式。工程岩体分类最初使用了RMR,后来扩展到Q-System和GSI.
基本的输入参数包括开挖深度和岩石容重,这两个参数为了计算岩体的垂直应力,此外还需要指导岩石的单轴抗压强度和水平应力与垂直应力的比值。当然RMR的值是必不可少的输入参数。
3 岩体破坏模式输出
根据上面的输入参数,首先计算垂直应力和水平应力, 然后计算最大主应力和最小主应力,从而可以计算出最大剪切力,最终计算出Sm/Sc,这是破坏模式图的评价指标,根据这个值和RMR的值,判别出岩体的破坏模式。这个决策过程完全可以通过EXCEL的VBA宏编程来实现, 不过感觉使用Python编程或许更好一些,因为在破坏模式描述的同时可以把图形直接显示出来。
4 参考文献
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