基于非均質系數的裂隙巖體表征單元體研究

作者：王曉明,杜玉芳,梁旭黎

摘要：表征單元體(REV)是巖體力學中的一個基礎性概念,其存在性是確定巖體等效參數和應用連續介質方法進行研究的前提條件。為綜合反映裂隙大小、產狀和密度對巖體REV的影響,本文提出采用巖體非均質系數HI來確定巖體的REV。首先,詳細介紹了非均質系數的概念和含義。利用General Block軟件建立了中等間距-中等延展性(MS1-MP1)裂隙的網絡模型,并完成20次隨機實現。從各模型中選取10個不同尺寸的巖體模型計算非均質系數,結果表明:非均質系數具有明顯的尺寸效應,當巖體尺寸不小于8 m時,非均質系數的平均值和標準差分別為0.5和0.14,綜合確定該巖體的REV為8 m。采用HI對三峽地下電站廠房圍巖的研究表明,該巖體的REV為60 m,可作為非連續介質方法適用性的判斷標準。HI是從巖體結構角度提出的新指標,適用于確定巖體的REV和統計范圍,對巖體的統計分析和等效參數研究具有重要意義。

發文機構：河北地質大學城市地質與工程學院 河北地質大學河北省高校生態環境地質應用技術研發中心

關鍵詞：裂隙巖體表征單元體非均質系數裂隙網絡模型尺寸效應fractured rock massrepresentative elementary volumeheterogeneity indexfracture networksize effect

分類號： TU452[建筑科學—巖土工程]