隧道层状岩体质量评价的BQ分级改进

发布时间：2024-03-31 21:38

　　国标BQ分级方法是一种多因素、多变量、定性与定量结合的分级方法,该方法选取岩石饱和单轴抗压强度和岩体完整性指数计算出岩体基本指标,再考虑到工程岩体现场工况对其修正,既保证了分级的客观性,又降低了现场分级的难度。但在一些复杂地质条件下,如层状岩体等,BQ分级存在修正系数定性评价的局限性。由于现场工程人员的主观判断不同,导致两种岩体分级交界处往往会出现分级交错的现象。基于室内力学试验,本文阐述了层理倾角与围压对层状岩体力学参数的影响规律。采用Jaeger-Donath与Mogi-Coulomb强度准则提出针对层状岩体的结构面产状修正系数K2以及初始地应力状态修正系数K3的计算公式,并通过木寨岭铁路隧道围岩分级计算进行了验证。

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【部分图文】：

图1MTS815岩石力学试验系统

采用层状砂岩进行常规三轴卸载试验，层理倾角设置为0°、60°共两种(图2b)，开展了围压为0iMPa、10iMPa、20iMPa3种工况的6组试验。基于三轴压缩试验结果，10iMPa、20iMPa围压条件下轴压分别设定为95iMPa、115iMPa。参考前人实验成果(黄润秋等，....

图2层状岩石样品制备

图1MTS815岩石力学试验系统1.2试验结果分析

图3不同层理倾角与单轴抗压强度关系曲线

图3汇总了不同层理倾角页岩的单轴压缩强度。随着层理倾角的变化，页岩的强度呈现出典型各向异性岩体具有的U型变化规律。当加载方向与层理方向垂直时强度最大，当α=60°时强度最小。对比前人的层状岩石单轴试验结果(郑蕾，2013;衡帅，2015;侯振坤等，2015;黄春等，2016)，不....

图4三轴卸载试验体应变-轴向应力图

层状岩体单轴试验结果表明，尽管不同岩性层状岩体峰值强度不同，但不同层理倾角的强度连线均近似于“U”型，这一规律是非常显著的。相较当前BQ分级中给出的3种工况划分，一个含有层理倾角系数的数学表达式可以更为准确地表达层理倾角对岩体的影响。三轴卸载试验结果表明，围压的存在不仅影响岩体的....

本文编号：3944526