Hoek-Brown扰动系数D对边坡稳定性的影响

doi:10.11988/ckyyb.20190193

长江科学院院报 ›› 2020, Vol. 37 ›› Issue (6): 147-152.DOI: 10.11988/ckyyb.20190193

Hoek-Brown扰动系数D对边坡稳定性的影响

占绍祥¹, 黄华杰¹, 舒峥¹, 郑会会¹, 沈佳轶^1,2

1.浙江大学港口海岸与近海工程研究所,浙江舟山 316000;
2.中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室, 江苏徐州 221116

收稿日期:2019-02-26 出版日期:2020-06-01 发布日期:2020-06-21
通讯作者: 沈佳轶(1983-),男,浙江杭州人,副教授,博士,主要从事岩土工程研究。 E-mail:jiayi@zju.edu.cn
作者简介:占绍祥(1995-),男,湖北黄冈人,硕士研究生,主要从事岩土工程研究。 E-mail:sxzhan@zju.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金项目(51504218);中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金课题(SKLGDUEK1808)

Influence of Disturbance Factor D of Hoek-Brown Criterion on Slope Stability

ZHAN Shao-xiang¹, HUANG Hua-jie¹, SHU Zheng¹, ZHENG Hui-hui¹, SHEN Jia-yi^1,2

1. Institute of Port, Coastal and Offshore Engineering, Zhejiang University, Zhoushan 316000, China;
2. State Key Laboratory for Geomechanics and Deep Underground Engineering, China University of Mining & Technology, Xuzhou 221116, China

Received:2019-02-26 Online:2020-06-01 Published:2020-06-21

摘要/Abstract

摘要： Hoek-Brown(HB)强度准则中的扰动系数D可反映爆破开挖对岩体扰动的程度。然而,在常规的数值模拟中,往往单一的D值被赋予到整个岩体工程中,这并不符合实际工程情况,因为岩体在未扰动区与爆破开挖扰动区的力学参数存在很大的差异。因此,本研究采用多平行坡面的分层建模方法来模拟D值随距爆破开挖面的距离增加而逐渐衰减的情况,分析了扰动系数D值变化对边坡稳定性的影响。首先,分析了爆破开挖扰动区厚度T对边坡安全系数FOS的影响。其次,分析了在爆破开挖扰动区内D值按3种变化规律 (上凸、线性、下凹) 衰减对边坡稳定性的影响。研究表明随着T的增加,边坡安全系数都呈下降的趋势,D值选用上凸曲线衰减得到的边坡安全系数相对其他2种衰减方式更加保守。该研究结果对HB准则在岩质边坡稳定性数值计算中的广泛应用有一定的参考价值。

关键词: 岩质边坡, 稳定性分析, 扰动系数, Hoek-Brown, 扰动区厚度

Abstract: The disturbance factor D of the Hoek-Brown (HB) criterion reflects the degree of rock damage caused by blasting and excavation. In general, the value of D is used for the whole rock mass which is different from the real blasting project where the rock mass is divided into undisturbed and blast damaged zones with different mechanical parameters. In this research, a new parallel layer model is adopted for simulating blast damaged zone to study the effect of disturbance factor D on the factor of safety (FOS) of rock mass slopes. Slope stability analysis is carried out not only to analyze the effect of blast damaged zone on FOS of a slope, but also to analyze the three types of changes of D values in the blast damaged zone (convex, linear, concave) for a given slope. Analysis results show that the values of FOS of a slope decrease with the increase of T (thickness of damaged zone) value, and FOS tends to be more conservative when D changes with convex curve.

Key words: rock mass slope, stability analysis, disturbance factor D, Hoek-Brown, thickness T of damage zone

中图分类号:

TU443

占绍祥, 黄华杰, 舒峥, 郑会会, 沈佳轶. Hoek-Brown扰动系数D对边坡稳定性的影响[J]. 长江科学院院报, 2020, 37(6): 147-152.

ZHAN Shao-xiang, HUANG Hua-jie, SHU Zheng, ZHENG Hui-hui, SHEN Jia-yi. Influence of Disturbance Factor D of Hoek-Brown Criterion on Slope Stability[J]. JOURNAL OF YANGTZE RIVER SCIENTIFIC RESEARCH INSTI, 2020, 37(6): 147-152.

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Hoek-Brown扰动系数D对边坡稳定性的影响

Influence of Disturbance Factor D of Hoek-Brown Criterion on Slope Stability

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