基于 Hoek-Brown 准则的开挖扰动引起围岩变形特性研究

申艳军 1，2 ，徐光黎 1，2 ，张 璐 1 ，朱可俊 3 (1. 中国地质大学 工程学院，湖北 武汉 430074；2. 中国地质大学 岩土钻掘与防护教育部工程研究中心，湖北 武汉 430074； 3. 中国水电顾问集团 成都勘测设计研究院，四川 成都 610072)

摘要：Hoek-Brown 经验准则(2002 版)考虑施工扰动对岩体参数劣化效应，并提出扰动系数 D，但仅为粗略定性化 描述。现应用声波测试法获得的岩体波速降λ对扰动系数 D 进行优化处理，并将优化后的 Hoek-Brown 经验准则运 用于开挖扰动引起岩体弹塑性变形特征方程的求解研究，进而可实现较精确表示围岩塑性圈半径。为验证该理论 的合理性，综合运用声波测试法、位移监测法等监测手段及有限元数值模拟法予以对比分析。此外，考虑开挖扰 动变形特征场地效应，提出可拟合不同岩性、不同开挖方式的变形与开挖扰动经验公式。工程实例计算结果表明： 对 Hoek-Brown 经验准则(2002 版)扰动系数 D 的优化合理，用其可计算开挖扰动引起的围岩弹塑性变形特征值。 并可准确求得塑性圈半径值，同时，拟合得到变形与开挖扰动经验公式可满足不同工程需要，具有一定合理性。 所获结果可为 Hoek-Brown 经验准则(2002 版)及地下洞室开挖扰动引起岩体变形特性研究提供一定方法参考。 

关键词：岩石力学；Hoek-Brown 经验准则；开挖扰动；声波测试法；塑性圈；场地效应

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