东北大学学报（自然科学版）

东北大学学报（自然科学版） ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (8): 1149-1158.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2022.08.012

• 资源与土木工程 • 上一篇    下一篇

基于RMR与H-B准则估算大型洞室岩体力学参数敏感度分析

刘国锋1,2， 周迟1， 李志强1， 何本国3   

  1. (1. 长安大学 公路学院， 陕西 西安710064； 2. 长安大学 陕西省公路桥梁与隧道重点实验室， 陕西 西安710064； 3. 东北大学 资源与土木工程学院， 辽宁 沈阳110819)
  • 修回日期:2021-06-28 接受日期:2021-06-28 发布日期:2022-08-11
  • 通讯作者: 刘国锋
  • 作者简介:刘国锋(1989-)，男，甘肃庆阳人，长安大学讲师，博士.
  • 基金资助:
    陕西省自然科学基础研究计划项目(2022JM-191)； 国家自然科学基金资助项目(42077265，42002293).

Sensitivity Analysis on the Estimation of Mechanical Parameters for Rock Mass Around Large Cavern Based on RMR and H-B Criterion

LIU Guo-feng1,2， ZHOU Chi1， LI Zhi-qiang1， HE Ben-guo3   

  1. 1. School of Highway， Chang’an University， Xi’an 710064， China； 2. Key Laboratory for Bridge and Tunnel of Shaanxi Province， Chang’an University， Xi’an 710064， China； 3. School of Resources & Civil Engineering， Northeastern University， Shenyang 110819， China.
  • Revised:2021-06-28 Accepted:2021-06-28 Published:2022-08-11
  • Contact: LIU Guo-feng
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摘要： 利用RMR(岩体质量分级)与Hoek-Brown(H-B)准则估计岩体力学参数可作为大型地下洞室围岩参数确定的有效途径.考虑到输入参数不确定性引起岩体力学参数估计精度受影响的问题，依托白鹤滩水电站地下厂房工程，基于原位测试、室内试验与数值模拟等，研究H-B准则输入参数与估计岩体力学参数间的敏感性关系，并采用敏感度因子定量描述.结果表明，岩体力学参数对输入参数的敏感性排序为RMR>σ○ci(岩石单轴抗压强度)>mi(岩石材料常数)，当RMR取值误差为±5%时，弹性模量、内摩擦角及黏聚力估计结果分别产生约20%，22%与13%的偏差；当σ○ci与mi的测定误差小于±20%时，其对于内摩擦角与黏聚力估算结果的影响分别小于4%与10%.该研究可为类似大型地下洞室工程岩体力学参数估计精度评价提供借鉴.

关键词: Hoek-Brown准则；岩体力学参数；大型洞室；敏感度因子；误差分析

Abstract: Using RMR(rock mass rating)and Hoek-Brown(H-B)criterion to estimate mechanical parameters of rock mass is an effective way to determine parameters of the surrounding rock mass around large underground cavern. Considering that the uncertainty of input parameters directly affects the estimation accuracy of mechanical parameter of rock mass， relying on the large underground powerhouse engineering of Baihetan Hydropower Station， the sensitivity between the input parameters of H-B criterion and mechanical parameters of rock mass is studied through in-situ test， laboratory test and numerical simulation， in which the sensitivity factor is used to describe the sensitivity relationships. The results show that the sensitivity of mechanical parameters of rock mass to input parameters is ranked as RMR>σci(uniaxial compressive strength of rock)>mi(rock material constant)， and the influence of RMR is the most significant. The error of ±5% in the determination of RMR would result in a deviation of about 20%， 22% and 13% in the estimated results of elastic modulus， internal friction angle and cohesion， respectively. When the error of σci and mi is less than ±20%， the influence of them on the estimation results of internal friction angle and cohesion is less than 4% and 10%， respectively. This research can provide reference for the accuracy evaluation on estimation of mechanical parameter of rock mass around similar large underground caverns.

Key words: Hoek-Brown criterion； mechanical parameters of rock mass； large cavern； sensitivity factor； error analysis

中图分类号: