基于离散裂隙网络与离散元耦合方法的礼让隧道岩体力学参数确定

摘要：

为了准确地确定礼让隧道节理岩体力学参数,采用3DEC程序中离散裂隙网络(discrete fracture network,DFN)技术,建立了能反映节理裂隙分布特征的离散裂隙网络模型.在此基础上,结合室内岩石、节理力学试验,运用等效岩体技术及3DEC程序,建立基于离散裂隙网络-离散元(discrete fracture network-discrete element method,DFN-DEM)耦合方法的等效岩体模型,并构建反映工程岩体节理分布特征的多尺度等效节理岩体计算模型;通过对多尺度等效节理岩体计算模型进行单轴压缩试验,获取岩体峰前及峰后的力学性质,分析节理岩体的尺寸效应、各向异性、表征单元体及等效岩体力学参数.结果 表明:DFN-DEM耦合技术解决了非贯通节理的建模问题;随着等效岩体尺度增大,节理岩体峰值强度、弹性模量逐渐减小,各向异性特性逐渐减弱,且尺度达到5 m×5 m×10 m趋于稳定得到表征单元体;表征单元体尺度下等效岩体力学参数为弹性模量9 GPa、单轴抗压强度0.7 MPa、内摩擦角25°、黏聚力0.3 MPa、抗拉强度0.12 MPa,与Hoek-Brown强度准则所得力学参数对比,两者较为接近.该法为研究工程岩体的稳定性提供了数据基础.

关键词：礼让隧道、离散裂隙网络与离散元耦合方法、等效岩体、表征单元体、节理岩体力学参数

所属期刊栏目：20

分类号：TU452(土力学、地基基础工程)

资助基金：东莞理工学院城市学院青年基金;东莞市社会科技发展项目

在线出版日期：2020-10-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：9567-9573