基于量化的GSI和其应用的断裂岩道的空间变形预测方法

科学领域:

• 地质技术工程 地质技术工程
• 岩石机械 岩石机械
• 道工程 道工程是指道工程.

背景情况:

• 准确预测道变形和岩石质量的机械参数在道建设中至关重要,但具有挑战性.
• 现有的方法往往难以解释岩石碎片化和建筑对稳定性的影响.

研究的目的:

• 通过将实验室岩石力学测试与3D密度重建数据相结合,引入一种计算地质强度指数 (GSI) 的新方法.
• 开发基于Hoek-Brown强度标准的理论模型,用于预测破碎岩石质量的道变形.
• 评估拟议方法在评估道挖掘稳定性的有效性.

主要方法:

• 将室内岩石力学测试与3D密度重建的几何数据集成,以确定GSI.
• 应用Hoek-Brown强度标准,建立一个理论模型来预测道变形.
• 对门高速公路道的案例研究分析,以验证模型并评估支持策略.

主要成果:

• 门高速公路道周围岩石的平均GSI被确定为44.
• 层支压力相当于0.002-0.02倍现场应力,使塑料区域厚度降低了50%左右,辐射位移降低了40%左右.
• 增加的支压力显著减少了塑料区域半径和辐射位移,随着GSI的减少,非线性显著增加.

结论:

• 开发的方法提供了一种有效的方法,用于快速和安全地评估岩石道挖掘稳定性.
• 这些发现强调了支压力在减轻变形方面的重要性,以及GSI对这种关系的影响.
• 该模型显示出高精度,预测值和测量值之间的相对偏差不超过1.69%.