吉林大学学报(地球科学版)

• 地质工程与环境工程 • 上一篇    下一篇

基于Hoek-Brown准则确定核电工程场地岩体力学参数

周念清1,杨楠1,汤亚琦2,秦敏2   

  1. 1.同济大学水利工程系,上海200092;
    2.河北中核岩土工程有限责任公司,石家庄050021
  • 收稿日期:2012-11-12 出版日期:2013-09-26 发布日期:2013-09-26
  • 作者简介:周念清(1964-),男,教授,博士生导师,主要从事核电工程选址可行性研究与地下水数值模拟方面的教学与科研工作,E-mail:nq.zhou@tongji.edu.cn
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(41072208)

Determination of Rockmass Mechanical Parameters of Nuclear Power Engineering Site Based on Hoek-Brown Criterion

Zhou Nianqing1, Yang Nan1, Tang Yaqi2, Qin Min2   

  1. 1.Department of Hydraulic Engineering, Tongji University, Shanghai200092, China;
    2.Hebei Nuclear Industry of China Geotechnical Engineering Co. Ltd,Shijiazhuang050021 China
  • Received:2012-11-12 Online:2013-09-26 Published:2013-09-26

摘要:

岩体与岩石的力学强度之间既有内在联系又存在明显的差异,场地岩石力学指标对于评价场地岩体的力学特性至关重要。以三门核电场地为研究对象,在室内岩石力学试验的基础上,结合野外地质调查,综合考虑岩体结构特征和应力分布状态等因素的影响,引入定量描述岩体结构特征和风化程度的地质强度指标(GSI),采用HoekBrown强度准则估计岩体力学参数,同时与岩体地质力学分类法(RMR)计算得到的岩体力学参数进行对比分析。基于GSI的Hoek-Brown法得到的中等风化凝灰质砂岩、微风化凝灰质砂岩和微风化安山玄武岩岩体的c值分别为4.03、6.20、6.10 MPa,φ值分别为31.96°、34.37°和33.87°。基于RMR评分的Hoek-Brown法得到的c值分别为4.42、6.44、7.24 MPa,φ值分别为28.92°、32.43°和34.51°。研究结果表明,采用Hoek-Brown准则确定的核电场地岩体力学强度指标比较合理,得到的岩体力学指标可以作为核电站基础设计的重要依据。

关键词: 岩体力学参数, Hoek-Brown准则, 地质强度指标(GSI), 岩体块度指数(RBI), 绝对风化指数(AWI), 岩体质量指标(RQD), 岩体地质力学分类, 核电场地

Abstract:

There are intrinsic contacts between the mechanical strength of rock mass and rock,and also have significant differences. The site rock mechanical indexes are essential for the evaluation of the site rock mass mechanical properties. The site of Sanmen Nuclear Power plant is taken as the research object. Based on the rock mechanics test in laboratory combining with the site geological investigation, the effects of rock mass structure characteristics, stress distribution state and other factors are considered comprehensively. The geological intensity index (GSI) is induced to descript the structure characteristics and weathering degree of rock mass quantitatively, and Hoek-Brown criterion is used to estimate the mechanical parameters of rock mass. At the same time, the comparative analysis of mechanical parameters of rock mass is carried out according to the method of rock mechanics classification (RMR). The rock mass of medium weathered tuffaceous sand, slightly weathered tuffaceous sandstone and slightly weathered andesitic basalt, using Hoek-Brown method based on GSI, equivalent cohesion c values are 4.03, 6.20 and 6.10 MPa, internal friction angle φ values are 31.96°, 34.37°and 33.87°respectively; Using Hoek-Brown method based on RMR, c values are 4.42, 6.44 and 7.24 MPa, φ values are 28.92°, 32.43° and 34.51° respectively. The research results show that Hoek-Brown criterion is more rational to determine the rock mechanical strength index of nuclear power site. The important basis is provided for the foundation design of nuclear power plant from the obtained rock mass mechanical index.

Key words: mechanical parameters of rock mass, Hoek-Brown criterion, geological intensity index (GSI), rockmass block index(RBI), absolute weathering index(AWI), rock quality designation (RQD), rock mechamics classification(RMR), nuclear power plants

中图分类号: 

  • TU45
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