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

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[1] 赵越, 牛心玉, 蒋苏. 考虑时效损伤的岩石分数阶蠕变模型[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(4): 1213-1224.
[2] 漆琳靖, 王泽清, 那金, 岑畅, 马军.

基于离散裂隙-等效连续介质耦合模型的哈尔克山裂隙网络模拟 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(4): 1256-1268.

[3] 刁国君, 何昕.

地铁明挖车站下穿越既有建筑物的局部暗扩挖施工关键技术 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(2): 536-549.

[4] 赵越, 牛心玉, 齐晓磊, 华玉涵. 水化-冻融耦合作用下大理岩蠕变长期强度[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(1): 188-198.
[5] 牛耀, 苏占东, 孙进忠, 张昊, 吴雪丽, 林淇七, 王鸷文, 李梓檬, 朱焕欣, 张建勇, 梁金平, . 岩体物理模拟实验中的相似材料配比[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(5): 1645-1656.
[6] 王常明, 徐巧宣, 吴迪, 王卿宇 , 黄宇, 郭兰昌. 温度和湿度对文物砂岩修复材料强度的影响[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(3): 933-942.
[7] 张小林, 应黎, 赵冬安. 超深勘察钻孔ASR法地应力测试技术应用[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(1): 198-207.
[8] 王伟, 王兴, 周勋, 韦生达. 砂卵石地层盾构区间地表沉降影响因素聚类分析#br#[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(1): 219-230.
[9] 赵越, 司运航, 张译丹, 赵京禹. 水化-冻融耦合条件下大理岩蠕变损伤本构模型[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(1): 231-241.
[10] 任思远, 倪万魁, 陈军廷, 拓文鑫, 杨珍珍. 基于分数阶理论的软泥岩一维次固结蠕变模型[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(1): 242-252.
[11] 张文, 蓝升, 马文良, 王佳. 新疆油页岩升温过程中孔隙结构演化特征[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2023, 53(6): 1689-1705.
[12] 赵越, 李磊, 闫晗, 肖万山, 苏艳军. 水化-冻融耦合作用下大理岩单轴蠕变力学特性[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2023, 53(4): 1195-1203.
[13] 柴乃杰, 周文梁. 基于优化组合权-模糊可变集的坝基岩体质量分级[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2023, 53(2): 514-.
[14] 邓志颖, 范 祥, 何忠明, 崔志猛, 姜旭东. L形边裂隙单圆孔砂岩单轴压缩力学特性[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2023, 53(2): 541-.
[15] 吴朋宇, 张志红, 戴福初, 姚爱军. 顺层岩质边坡溃屈变形机制及失稳判定方法[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(2): 517-525.
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[1] 于 平,李瑞磊,付 雷,郝 雪,张向军,廉国芬. 松辽盆地滨北地区区域构造特征及意义--地震长剖面给出的证据[J]. J4, 2005, 35(05): 611 -615 .
[2] 张原庆, 宋炳忠, 王玉福, 张宁. 鲁西铜石岩体金成矿规律和成矿预测[J]. J4, 2010, 40(6): 1287 -1294 .
[3] 李建平,李桐林,张 辉,徐凯军. 不规则回线源层状介质瞬变电磁场正反演研究及应用[J]. J4, 2005, 35(06): 790 -0795 .
[4] 高松, 宋莹, 王琳,蒋步新. 水体中秋兰姆特效降解菌的筛选及其降解性能研究[J]. J4, 2006, 36(03): 455 -457 .
[5] 张凤君,李 卿,马玖彤,于广菊. 膜蒸馏处理糠醛废水的实验研究[J]. J4, 2006, 36(02): 270 -0273 .
[6] 卢双舫,李吉君,薛海涛,徐立恒. 油成甲烷碳同位素分馏的化学动力学及其初步应用[J]. J4, 2006, 36(05): 825 -829 .
[7] 丁志宏,冯平,毛慧慧. 考虑径流年内分布影响的丰枯划分方法及其应用[J]. J4, 2009, 39(2): 276 -0280 .
[8] 任何军, 刘娜,高松,张兰英,张玉玲,周睿. 假单胞菌DN2对多氯联苯的降解及bphA1核心序列测定[J]. J4, 2009, 39(2): 312 -0316 .
[9] 黄奇波, 覃小群, 刘朋雨, 康志强, 唐萍萍. 半干旱区岩溶碳汇原位监测方法适宜性研究[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2015, 45(1): 240 -246 .
[10] 熊晓亮,孙红月,张世华,蔡岳良. 高扬程虹吸保障条件分析与合理管径选择数值模拟[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2014, 44(5): 1595 -1601 .