混合岩体强度参数研究
岩体内部节理裂隙的随机分布是岩体强度不确定性的重要原因,而岩体强度的确定是岩体工程设计的基础。论文以大孤山铁矿西南帮下盘混合岩边坡为研究对象,综合利用室内试验、颗粒流数值分析和Hoek-Brown强度准则探讨了定量化确定节理岩体强度的方法,主要研究成果如下:（1）基于室内单、三轴压缩试验,从强度、变形以及宏观破坏特征三个方面分析了混合岩的力学特性。单、三轴压缩试验结果表明:混合岩的力学参数具有一定的离散性,利用Mohr-Coulomb强度准则求得混合岩的黏聚力c=14.01MPa,内摩擦角j=45.35°;随着围压的增加,混合岩的破坏形式由张拉破坏逐渐转向张剪破坏。（2）基于正交试验原理设计了32组不同细观力学参数的数值试验,讨论了细观力学参数对宏观参数的影响程度;结合BP神经网络建立了复杂应力条件下混合岩宏-细观力学参数的反演模型,并验证了反演模型的可靠性。（3）现场的节理调查结果表明:测区发育有两组优势节理,节理的产状服从正态分布,节理间距、线密度和迹长则服从对数正态分布,采用三维节理网络模拟技术建立了混合岩岩体节理三维网络模型。（4）确定了大孤山铁矿下盘混合岩节理岩体的GSI评分值为58.7,基于Hoek-Brown强度准则,给出了不同扰动系数下的大孤山铁矿下盘混合岩节理岩体强度。（5）通过PFC3D建立了含节理的混合岩岩体三轴数值模型,对不同围压条件下的节理岩体强度进行了分析,并与Hoek-Brown强度准则估算所得的混合岩节理岩体强度进行对比,结果表明:数值结果与扰动系数为0.6时所得强度最为接近,整体误差较小,并确定了混合岩节理岩体的黏聚力为6.53MPa,内摩擦角为31.96°。
- 作者：
- 杨号
- 学位授予单位：
- 辽宁科技大学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2020年
- 导师姓名：
- 邵安林；常来山
- 中图分类号：
- TD315
- 关键词：
- 三轴试验；BP神经网络；PFC3D；节理岩体强度；宏细观力学参数
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