基于非均质系数的裂隙岩体表征单元体研究

作者：王晓明,杜玉芳,梁旭黎

摘要：表征单元体(REV)是岩体力学中的一个基础性概念,其存在性是确定岩体等效参数和应用连续介质方法进行研究的前提条件。为综合反映裂隙大小、产状和密度对岩体REV的影响,本文提出采用岩体非均质系数HI来确定岩体的REV。首先,详细介绍了非均质系数的概念和含义。利用General Block软件建立了中等间距-中等延展性(MS1-MP1)裂隙的网络模型,并完成20次随机实现。从各模型中选取10个不同尺寸的岩体模型计算非均质系数,结果表明:非均质系数具有明显的尺寸效应,当岩体尺寸不小于8 m时,非均质系数的平均值和标准差分别为0.5和0.14,综合确定该岩体的REV为8 m。采用HI对三峡地下电站厂房围岩的研究表明,该岩体的REV为60 m,可作为非连续介质方法适用性的判断标准。HI是从岩体结构角度提出的新指标,适用于确定岩体的REV和统计范围,对岩体的统计分析和等效参数研究具有重要意义。

发文机构：河北地质大学城市地质与工程学院 河北地质大学河北省高校生态环境地质应用技术研发中心

关键词：裂隙岩体表征单元体非均质系数裂隙网络模型尺寸效应fractured rock massrepresentative elementary volumeheterogeneity indexfracture networksize effect

分类号： TU452[建筑科学—岩土工程]