基于关键块体理论的节理岩体开挖概率稳定分析研究

【摘要】节理岩体中结构面的几何参数和力学参数固有的随机特性影响了岩体工程的稳定性。本文从概率论角度以关键块体理论为基础，结合三维随机结构面网络模拟技术对此问题进行了深入地研究。论文首先以南澳大利亚州Adelaide地区的Kanmantoo铜矿作为工程研究背景，通过一系列现场地质调查和室内试验对结构面的各类几何和力学参数进行了统计分析。进而在确定其统计分布类型的基础上，采用结构面网络模拟程序进行随机模拟，通过块体搜索程序对巷道开挖后自由面上的随机块体进行自动搜索。随后基于生成的大量随机块体，进行了随机块体几何参数方面的统计分析，讨论了结构面的力学参数对块体稳定性的影响，建立了基于可靠度理论的块体失效概率评价模型，并在计算中同时考虑了结构面几何和力学参数的随机性。最后，采用统计方法通过块体算例分析计算验证了这一评价模型的正确性。研究结果表明，论文所提出的计算方法能够有效地预测出块体的失稳概率。
【作者】李泽荃；
【导师】张瑞新；
【作者基本信息】中国矿业大学（北京），采矿工程，2014，博士
【关键词】节理岩体；关键块体理论；三维随机结构面网络模拟；可靠度理论；随机块体；

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