岩体经验强度准则的可靠度理论及其在工程中的应用

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在地质工程中,目前判断岩体是否破坏常用的方法依然是以安全系数法为主要特征的定值分析法.各种地质作用不仅使岩体具有不连续、非均质和各向异性等固有特性,导致岩体参数表现出较大的变异性,还决定着岩体破坏形式的不确定性和工程荷载条件的随机性.在对岩体参数指标的认识不够精确的情况下,以确定性分析方法进行研究,所得到的结果不可能反映岩体的实际情况. 研究表明,岩体参数表现出的随机性具有客观统计规律.基于概率统计的可靠性分析方法为处理这种随机现象提供了一条有效途径.因此我们可以通过对岩体宏观特征的随机概括,来预测岩体强度和变形可能范围出现的概率. 在岩体单元可靠度分析中,需要用到岩体的破坏强度准则,因此本文即从此出发,针对岩土工程中常用的Hock-Brown强度准则进行了广泛研究,分析对准则影响最大的三个参数为:单轴抗压强度,m(表征岩体的软硬程度)和s(表征岩体的破碎程度).文中详细介绍了以上参数的取值方法及参数对岩体强度的影响. 利用岩体经验强度的准则的可靠度理论计算岩体稳定性的步骤为:1、通过大量取值后统计参数的数字特征;2、确定随机变量的统计特征,选取对应的计算步骤3、用迭代法进行可靠度计算,直至误差小于允许范围,所求值即为目标函数的可靠度. 本文将该方法应用到紫金山金矿成矿区围岩的稳定性分析中.结果表明,当参数变异较小时,可靠度计算结果与定值法是一致的.
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