岩体力学参数确定的方法

1、工程地质条件、地质灾害及6钟灾种的概况：答：工程地质条件:是指工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合。

地质灾害：是指在自然或者人为因素的作用下形成的，对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用（现象）。

如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化，以及地震、火山、地热害等。

滑坡：是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。

崩塌：是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚（或沟谷）的地质现象。

泥石流：是指在山区或者其他沟谷深壑，地形险峻的地区，因为暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。

地面塌陷：是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下，向下陷落，并在地面形成塌陷坑（洞）的一种地质现象。

地裂缝：是地表岩层、土体在自然因素（地壳活动、水的作用等）或人为因素（抽水、灌溉、开挖等）作用下，产生开裂，并在地面形成一定长度和宽度的裂缝的一种宏观地表破坏现象。

地面沉降：是在人类工程经济活动影响下，由于地下松散地层固结压缩，导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动（或工程地质现象）。

2、每一种地质灾害的形成机理、影响因素、评价方法、治理措施、监测方法？答：见培训教材“地质灾害成因机理及特点41页”3、岩土体力学参数确定方法；答：1、岩体力学参数的确定方法：岩体力学参数包括岩体变形参数、强度参数、动力学参数及水力学参数。

①、岩体变形参数：采用静力法原理在选定的岩体表面、槽壁或钻孔壁面上施加法向荷载，并测定其岩体的变形值；然后绘制出压力-变形关系曲线，计算出岩体的变形参数。

采用动力法原理用人工方法对岩体发射(或激发)弹性波(声波或地震波)，并测定其在岩体中的传播速度，然后根据波动理论求岩体的变形参数。

根据室内完整岩块实验参数，结合野外工程岩体结构特点进行计算机数值模拟实验，从而确定工程岩体力学参数。

岩土体物理力学参数在边坡稳定性定量分析中，岩土体的物理力学参数往往直接控制着稳定系数和支护工程量。

常规的获取参数的方法主要有试验法、经验法、工程地质类比法、反演分析法等。

此外，当边坡稳定受成组结构面和岩桥共同控制时，仍常采用结构面连通率，即采用结构面和岩桥强度进行加权平均来求取潜在滑移面的综合抗剪强度。

以下对两种参数获取方法进行简单介绍。

1.试验法试验法一般可分为室内试验和现场试验两类。

现场试验试件尺寸一般较大，多为（50～70）cm×（50～70）cm，它能保持岩土体的原始状态，并能反映结构面二、三级起伏差对强度的影响，但加工困难，周期长，试验费用相对较高。

室内试验试件一般较小，多为扰动样，存在尺寸效应问题，但取样简单，可以开展各种不同工况下的试验，如三轴直剪试验、饱和固结快剪试验、饱和固结排水剪试验、慢剪试验等。

室内试验由于试验周期短，费用相对较低，可以大量开展。

目前，随着取样技术的发展，已具备取原状样的条件，且可在刚性伺服机上开展试验，能有效地确定有效正应力，控制剪切速度，试验成果较为真实可靠。

2.经验估算法可根据一些经验公式，如利用Hoek-Brown强度准则确定岩体的综合抗剪强度。

一般是在工程前期和缺乏试验的地区应用，该方法存在的问题是岩石强度权重偏大，应用在坚硬和极坚硬岩石中时，确定的抗剪强度常常偏高。

8.5.2 选择原则对于一些不重要或者工程前期缺乏试验资料的边坡，可通过经验法和工程地质类比法，初步确定岩土体的物理力学参数，以此估算边坡的稳定性和支护工程量。

对于一些已经失稳或正在变形的边坡，采用反演分析法来获取岩土体的物理力学参数是一种最有效的办法，但由于此时的抗剪强度已不是常规物理意义上的抗剪强度，而是岩土体抗剪强度参数、边界条件、地下水条件等因素的综合反映，因此，在应用时应严格注意条件的相似性。

同时，应考虑在工程有效期内工作条件的可能变化趋势对强度参数的影响，并适当进行调整。

岩体结构面抗剪强度参数取值方法综述引言：岩体结构面的强度是岩体力学特性中的一个重要参数，它对于岩体的稳定性和工程施工具有重要影响。

岩体结构面抗剪强度参数的准确取值是岩体力学研究中的一个重要问题。

本文综述了近年来关于岩体结构面抗剪强度参数取值方法的研究进展和应用情况。

一、传统取值方法1.刚度比法：该方法是通过测量岩体结构面位移和正常应力的变化，计算结构面的刚度比值。

刚度比值的大小与抗剪强度参数有关。

2.负载试验法：该方法是通过进行室内或现场的岩石试验，测量不同应力下岩体结构面的位移和正应力，根据剪切位移与正应力的关系确定抗剪强度参数。

3.断裂力学法：该方法是基于断裂力学理论，通过对岩体结构面断裂机理的研究，推导出抗剪强度参数的计算模型。

以上三种传统的取值方法都存在一定的局限性，例如需要大量的试验数据和经验参数，且结果的准确性受人为因素影响较大。

二、现代取值方法1.数值模拟法：该方法利用计算机仿真的技术手段，建立岩体结构面抗剪强度参数的数值模型，通过不同工况下的数值模拟计算，得到抗剪强度参数。

2.获取实测数据：该方法通过在实际工程中对岩体结构面进行监测，测量结构面的位移和应力等参数，从而直接获取抗剪强度参数。

3.统计学方法：该方法利用大量的岩体结构面力学试验数据，通过统计学方法对数据进行处理，得到抗剪强度参数的统计特征，并进行参数估计。

现代取值方法相较于传统方法具有更高的精度和准确性。

数值模拟法可以通过模拟不同的工程情况，得到更具代表性的抗剪强度参数。

获取实测数据的方法能够真实反映结构面的实际工况和力学特性。

统计学方法则可以通过大量的数据分析，得到更加可靠的参数估计结果。

与此同时，近年来还出现了一些基于机器学习和深度学习的方法，通过利用大量的数据训练模型，得到更精准的抗剪强度参数预测结果。

这些方法在理论和实际应用中都取得了一定的成功。

结论：岩体结构面抗剪强度参数取值方法多种多样，传统方法和现代方法各有特点。

民营科技2010年第1期6MYKJ 科技论坛浅议边坡岩体力学参数的确定方法谭力良（深圳市岩土综合勘察设计有限公司，广东深圳518172）岩体力学参数选取是岩质边坡理论分析，设计计算的基础性工作和关键环节，目前国内外岩体工程广泛使用经典弹性理论和莫尔—库仑强度准则，采用岩体力学参数包括岩体学模量、岩体抗剪强度指标值C、Φ岩体抗拉强度、岩体抗压强度等，这些岩体学参数主要依据室内现场试验，经验强度准则、参数反演、工程类比方法取值。

下面首先介绍岩体力学参数研究中所涉及的几个术语概念，然后讨论边坡岩体学参数的常用值方法及其主要影响因素。

1岩体中相关术语的概念1）真值：真值是某一岩体或试件客观存在的力学参数真实值。

2）实验值：实验值是指在进行岩体力学试验时，按规定的取值方法所得到的试验成果值，容易理解，对试件本身而言，只要试验合理，其实验值就是真值。

3）标准值：取一定数量同性质岩体的实验值，用一定的统计分析方法（如果解法、算数平均法、小值平均法、最小二乘法、点群中心法和优定斜率法等），舍去不合理的离散值，并进行经验修正后，所求的实验成果综合值称为标准值，显然，只要试验合理，试件状态与实际地址条件相似。

其标准值可近似理解为真值。

4）计算值：计算值是供设计和稳定验算时使用的量值。

就边坡岩体而言，地址建议值或建成“建议值”即为计算值。

当边坡岩土质量十分单一和均匀时，其标准值可近似作为“计算值”但有时也应做适度的调整。

此外，应以其各自力学组合来表现，例如以其“标准值”的加权平均值为基础，根据诸多工程地质因素做出适当调整后所求的参数值，可作为：“计算值”。

2确定力学参数计算值的常用方法岩体力学参数确定的岩体工程分析、设计的基础工是一个非常重要环节，常用的岩体力学参数取值方法有实验法、经验公式法、反分析法、工程类比和数值计算法等。

1）实验法：试验研究是确定岩体力学参数最直接的方法，包括现场原位试验和室内试验，由于岩体中结构面存在，岩体结构尺寸效应的影响，以及水、风化等外应力的作用，使得岩体的力学行为与室内石试块所表示的力学行为之间存在着很大的差异，即使是现场原位试验也知识包含部分不连续，也还不足以代表公车个岩本尺度范围，并且现场实验室常常试验数量有限且成果分散，因此实验值一般不直接作为计算值，大多需要对实验值进行经验折减，或者用一定的统计分析方法求标准值。

岩体力学参数确定的方法岩体力学参数的确定方法在岩石工程实践中，首先需要了解作为研究对象的工程岩体的力学性质，并确定其特征参数。

岩石力学参数的合理确定一直是岩石力学研究和发展的难点之一。

在应用工程力学领域，如果完整地使用经典理论力学的连续性假设和定义，就会存在理解上的问题。

必须考虑假设的合理使用范围和每个物理量的适用定义。

本文讨论了地下岩体工程中根据不同的重点确定岩体参数的方法。

1、确定岩体参数的传统方法地下巷道、硐室开挖后，围岩产生应力重分异作用,径向应力减少,切向应力增加,并且随着工程不断推进,岩体应力状态不断改变。

巷道、硐室围岩处于“三高一扰动”条件下,岩体表现的力学特性是破坏条件下的稳定失稳再平衡过程。

围岩体处于一种拉压相间出现的复杂应力状态。

该类工程岩体的力学参数的确定要进行岩体的卸荷试验研究,且要依据现场工程实际条件进行卸荷条件下的应力、渗流与温度三场耦合试验研究。

需要进行循环加卸载条件下的岩体力学特性研究,进而获得岩体的力学参数特征。

地下巷道和硐室工程岩体力学参数的确定方法如下：(1)三轴应力状态下的卸荷三场耦合力学试验,获得有关参数;(2)进行岩体流变特性试验研究,获得有关岩体的流变参数。

目前在该领域要进行大量的工作,包括设备仪器的研制等,同时还要利用新的计算机技术才会实现。

二．建立力学模型确定岩体力学参数建立工程岩体力学参数模型主要是解决复杂岩体力学参数的确定问题。

为了确定复杂岩体的力学参数，需要将工程岩体视为一个连续模型。

采用确定岩体力学参数的新方法，建立了层状斜节理岩体的力学模型，并进行了力学试验，确定了岩体的基本力学参数。

1．工程岩体力学参数模型目前，关于岩石的力学性质和划分基本上有两种观点：一种观点认为岩石本身是一种连续的非各向异性材料，另一种观点认为岩石是由多晶系统组成的，存在空洞和裂缝等缺陷，这使得岩石本身的结构表现出各向异性和不连续性。

岩体一般被视为不连续介质，但在一定条件下仍满足连续介质力学的基本假设。

岩体力学参数取值方法及在龙桥铁矿中的应用张耀平;曹平;袁海平【摘要】To obtain satisfactory mechanical parameters of rock mass, the commonly used methods of rock mechanics parameters were compared. The study results show that differences between the different treatment methods results obtained are also larger. With the actual situation, mechanical parameters of Longqiao iron mine were selected combined by E. Hoek, elastic wave method, experience, and coefficient reduction method. The parameters of the reduction methods take the average of the results. The average modulus of elasticity of rocks were by 1/3 values of mechanical parameters. The reasonable recommended values of Longqiao iron mine were proposed.%为获取满意的岩体力学参数,对常用岩体力学参数取值方法进行了比较分析,研究发现,由于处理方法的不同,得到的结果差别也较大.结合龙桥铁矿实际情况,采用E.Hoek法、弹性波法、经验折减法及系数换算法4种方法综合考虑各种折减方法所得结果,各参数一般情况下取各折减方法所得结果的平均值,弹性模量按岩石的1/3取值,提出龙桥铁矿岩体力学参数的合理推荐值.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2011(020)001【总页数】4页(P100-103)【关键词】岩体;力学参数;弹性模量;抗剪强度【作者】张耀平;曹平;袁海平【作者单位】江西理工大学,应用科学学院,江西,赣州,341000;中南大学,资源与安全工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学,资源与安全工程学院,湖南,长沙,410083;江西理工大学,应用科学学院,江西,赣州,341000【正文语种】中文【中图分类】TU45岩体是地质体，它经历过多次反复的地质作用，经受过变形、遭受过破坏，形成一定的岩石成份和结构，赋存于一定的地质环境中。

简述等效岩体技术估算岩体力学参数的基本思路等效岩体技术是一种用于估算岩体力学参数的方法,主要通过将模拟结果与实际岩体进行比较来评估岩体的强度。

这种方法的基本思路如下:
1. 确定岩体等效模型:等效岩体技术中,首先需要确定一个与实际岩体等效的模型。

这个模型可以是已知的岩石力学模型,也可以是通过现场观察和测量得出的模型。

通常来说,等效岩体模型应该能够反映实际岩体的物理特性,包括岩石的构造、硬度、弹性模量等。

2. 确定等效岩体参数:等效岩体技术中,等效岩体参数是指用于比较模拟结果和实际岩体强度的系数。

这些参数通常包括岩石的强度、弹性模量、压缩模量、破坏准则等。

这些参数的选择应该与实际岩体的性质相匹配,以确保比较结果的准确性。

3. 进行模拟:使用等效岩体技术进行模拟时,需要将实际岩体与等效岩体模型进行比较。

通过计算模拟结果的应力、应变等数据,可以得出岩石的强度参数。

4. 进行结果评估:等效岩体技术的结果评估通常包括两个部分:一是评估模拟结果的准确性,二是评估等效岩体参数的选择是否合适。

通常来说,等效岩体技术的结果应该能够准确地反映实际岩体的强度,同时等效岩体参数的选择应该与实际岩体的性质相匹配。

等效岩体技术是一种用于估算岩体力学参数的方法,通过将模拟结果与实际岩体进行比较,来评估岩体的强度。

在实际应用中,等效岩体技术可以用于地质勘探、建筑设计、工程评估等领域。

随着计算机技术的发展,等效岩体技术的计算速度也得到了显著提高,使得该方法在实际应用中更加实用。

一、概述岩体力学参数是描述岩石力学性质的重要参数，对于岩体工程稳定性分析和设计具有重要意义。

在确定岩体力学参数时，常常会采用hoek-brown 准则来进行分析和计算。

hoek-brown 准则是一种经验性准则，广泛应用于岩石力学领域，其理论基础稳固可靠，因此在实际工程中得到了广泛的应用。

二、hoek-brown准则hoek-brown 准则是由英国学者hoek 和 brown 提出的一种用于确定岩体力学参数的理论模型。

该准则主要包括两个方面的内容，即岩石的强度和岩石的变形性质。

hoek-brown 准则在岩石力学参数的确定中起着至关重要的作用，它不仅具有一定的理论基础，而且在实际应用中取得了较好的效果。

三、岩体力学参数确定岩体力学参数是进行岩体工程稳定性分析和设计的基础工作。

常见的岩体力学参数包括岩石的弹性模量、泊松比、抗压强度和抗拉强度等。

这些参数是描述岩石力学性质的重要指标，对于岩体工程的稳定性和安全性具有重要的影响。

四、hoek-brown准则在岩体力学参数取值中的应用hoek-brown 准则在岩体力学参数的确定中广泛应用，其具体应用步骤如下：1. 收集岩体样本数据。

首先需要收集岩体样本数据，包括岩石的物理性质、力学性质和变形性质等。

2. 进行实验测试。

在收集岩体样本数据的基础上，需要进行实验测试，对岩石的力学性质进行全面的测试和分析。

3. 应用hoek-brown 准则进行拟合分析。

在进行实验测试后，可以将得到的数据应用到hoek-brown 准则中进行拟合分析，进而确定岩体的力学参数。

五、影响岩体力学参数取值的因素在确定岩体力学参数时，会受到多种因素的影响。

主要的影响因素包括岩石的岩性、地质构造、应力状态、温度和湿度等。

这些因素对岩体力学参数的取值都会产生一定的影响，因此在确定岩体力学参数时需要进行全面的考虑和分析。

六、确定岩体力学参数的意义确定岩体力学参数的意义主要体现在以下几个方面：1. 对于岩体工程稳定性分析和设计具有重要意义。

岩体力学尺寸计算公式岩体力学是地质学的一个重要分支，研究地球内部岩石的物理性质和力学行为。

在岩体力学研究中，岩石的尺寸计算是一个重要的工作。

岩石的尺寸对于岩石的力学性质和行为有着重要的影响，因此需要进行准确的尺寸计算。

本文将介绍岩体力学尺寸计算的公式和方法。

岩石的尺寸计算包括岩石的长度、宽度、厚度等参数。

这些参数对于岩石的力学性质有着重要的影响。

在岩体力学研究中，常用的尺寸计算公式包括岩石的体积计算公式、岩石的表面积计算公式等。

岩石的体积计算公式为：\[V = L \times W \times H\]其中，V为岩石的体积，L为岩石的长度，W为岩石的宽度，H为岩石的厚度。

岩石的表面积计算公式为：\[S = 2 \times (L \times W + L \times H + W \times H)\]其中，S为岩石的表面积。

在使用这些公式进行岩石尺寸计算时，需要准确测量岩石的长度、宽度、厚度等参数。

测量的精度对于计算结果的准确性有着重要的影响。

除了上述的基本尺寸计算公式外，岩体力学研究中还常用到一些特定形状岩石的尺寸计算公式。

例如，对于柱状岩石，其体积计算公式为：\[V = \pi \times r^2 \times H\]其中，V为岩石的体积，r为岩石的半径，H为岩石的高度。

对于球状岩石，其体积计算公式为：\[V = \frac{4}{3} \times \pi \times r^3\]其中，V为岩石的体积，r为岩石的半径。

这些特定形状岩石的尺寸计算公式在岩体力学研究中有着重要的应用，能够帮助研究人员准确计算这些特定形状岩石的尺寸参数。

在进行岩石尺寸计算时，需要注意测量的精度和准确性。

尤其是对于特定形状岩石的尺寸计算，需要采用适当的测量方法和工具，以确保计算结果的准确性。

在岩体力学研究中，岩石的尺寸计算是一个基础而重要的工作。

准确的尺寸计算结果能够为岩石的力学性质和行为研究提供重要的数据支持。

基于离散元法确定隧道岩体力学参数研究周洋洋，高亮，李泰霖，赵玉棣，张福勇，许庆斌（山东高速基础设施建设有限公司，山东济南250001）摘要：确定岩体力学参数是工程安全中要解决的重要问题，并直接影响隧道开挖方式以及支护材料的选用，是工程中实现节能低碳的重要手段。

本文采用离散元软件3DEC进行数值模拟分析，利用该软件内嵌的离散裂隙网络生成模块，并结合现场采集的隧道节理几何参数，创建了近似现场实际裂隙分布情况的节理岩体模型，通过室内试验等手段，获取了较完整岩石及节理的力学参数，构建了多尺寸的随机节理岩体模型。

对模型进行单轴压缩模拟，统计整理各尺寸下模拟结果，分析节理岩体力学参数的尺寸效应，确定节理岩体的表征单元体尺寸，进而确定岩体力学参数。

由数值模拟分析得出结论：运用离散裂隙网络技术可以较好地处理非贯通节理；岩体单轴抗压强度及弹性模量具有尺寸效应，随岩体尺寸增大，单轴抗压强度及弹性模量逐渐减小，最终趋于稳定；确定节理岩体的表征单元体尺寸在8～9m左右，得到节理岩体单轴抗压强度为0.21MPa，弹性模量为1.43GPa。

关键词：离散裂隙网络；尺寸效应；表征单元体尺寸；节理岩体力学参数；低碳节能中图分类号：U451.2 文献标识码：A 文章编号：1673-6478（2023）03-0200-04Determination of Rock Mass Mechanical Parameters of Tunnels Based on DiscreteElement MethodZHOU Yangyang, GAO Liang, LI Tailin, ZHAO Y udi, ZHANG Fuyong, XU Qingbin(Shandong High-speed Infrastructure Construction Co., Ltd., Jinan Shandong 250101, China) Abstract: The determination of the mechanical parameters of rock mass directly affects the tunnel excavation method and the selection of supporting materials, which is an important means to achieve energy conservation and emission reduction in engineering. This paper uses the discrete element software 3DEC for numerical simulation analysis. Using the discrete fracture network generation module embedded in the software and combined with the joint parameters of Qingdao tunnel collected on site, a joint rock mass model similar to the actual fracture distribution on site is created. The mechanical parameters of relatively complete rocks and joints are obtained through laboratory tests, and a multi-dimensional random jointed rock mass model is constructed. This paper carried out uniaxial compression simulation on the model, counted and sorted out the simulation results under various sizes, analyzed the size effect of mechanical parameters of jointed rock mass, determined the characterization unit size of jointed rock mass, and then determined the mechanical parameters of rock mass. From the numerical simulation analysis, it is concluded that the discrete fracture network technology can better deal with non through joints. The uniaxial compressive strength and elastic modulus of rock mass have size effect. With the increase of rock mass size, the uniaxial compressive strength and elastic modulus gradually decrease and finally tend to be stable. It is determined that the characterization unit size of jointed rock mass is about 8～9m, and the uniaxial compressive strength of jointed rock mass is 0.21MPa and the elastic modulus is 1.43GPa.收稿日期：2023-04-04作者简介：周洋洋（1983-），男，山东济南人，硕士，高级工程师，从事公路工程技术研究.（）第3期周洋洋等，基于离散元法确定隧道岩体力学参数研究201 Key words: discrete fracture network; size effect; characterization unit size; mechanical parameters of rock mass; low carbon and energy saving0引言岩体结构特征复杂，结构面及岩石内部存在缺陷使得岩体具有尺寸效应，岩体的尺寸效应是指岩体力学参数随岩石体积的增大而减小的现象。