Hoek-Brown经验方程求解Cφ值

Hoek-Brown经验方程求解C、φ值Hoek和Brown根据岩体性质的理论与实践经验，用试验法导出了岩块和岩体破坏时主应力之间的关系为2331ccsm(1-1)式中，1为破坏时的最大主应力；3为作用在岩石试样上的最小主应力；c为岩块的单轴抗压强度；m、s为与岩性及结构面有关的常数，查表1-1可得出。由(1-1)式，令3=0，可得岩体的单轴抗压强度mc：cmcs(1-2)对于完整岩石，s=1，则cmc，即为岩块抗压强度；对于裂隙岩石，s＜1。将01代入方程(1-1)中，并对3求解所得的二次方程，可解得岩体的单轴抗拉强度为)4m-(m212scmt(1-3)(1-3)式的剪应力表达式为BccTA(1-4)式中，为岩体的剪切强度；为岩体法向应力；A、B为常数，查表1-1求得；)4m-(m212sT，查表1-1求得。利用(1-1)~(1-4)四式和表1-1即可对裂隙岩体的三轴压缩强度1、单轴抗压强度mc及单轴抗拉强度mt进行估算，还可求出Cm、φm值。进行估算时，先进行工程地质调查，得出工程所在处的岩体质量指标(RMR和Q值)、岩石类型及岩块单轴抗压强度c。表1-1岩体质量和经验常数之间关系表(据Hoek-Brown，1980)岩体状况具有很好结晶解理的碳酸盐类岩石，如白云岩、灰岩、大理岩成岩的粘土质岩石，如泥岩、粉砂岩、页岩、板岩(垂直于板理)强烈结晶，结晶解理不发育的砂质岩石，如砂岩、石英岩细粒、多矿物结晶岩浆岩，如安山岩、辉绿岩、玄武岩、流纹岩粗粒、多矿物结晶岩浆岩和变质岩，如角闪岩、辉长岩、片麻岩、花岗岩、石英闪长岩等完整岩块试件，实验室试件尺寸，无节理，RMR=100，Q=500m=7.0s=1.0A=0.816B=0.658T=-0.140m=10.0s=1.0A=0.918B=0.677T=-0.099m=15.0s=1.0A=1.044B=0.692T=-0.067m=17.0s=1.0A=1.086B=0.696T=-0.059m=25.0s=1.0A=1.220B=0.705T=-0.040非常好质量岩体，紧密互锁，未扰动，未风化岩体，节理间距3m左右，RMR=85，Q=100m=3.5s=0.1A=0.651B=0.679T=-0.028m=5.0s=0.1A=0.739B=0.692T=-0.020m=7.5s=0.1A=0.848B=0.702T=-0.013m=8.5s=0.1A=0.883B=0.705T=-0.012m=12.5s=0.1A=0.998B=0.712T=-0.008好的质量岩体，新鲜至轻微风化，轻微构造变化岩体，节理间距1~3m左右，RMR=65,Q=10m=0.7s=0.004A=0.369B=0.669T=-0.006m=1.0s=0.004A=0.427B=0.683T=-0.004m=1.5s=0.004A=0.501B=0.695T=-0.003m=1.7s=0.004A=0.525B=0.698T=-0.002m=2.5s=0.004A=0.603B=0.707T=-0.002中等质量岩体，中等风化，岩体中发育有几组节理，间距为0.3~1m左右，RMR=44，Q=1.0m=0.14s=0.0001A=0.198B=0.662T=-0.0007m=0.20s=0.0001A=0.234B=0.675T=-0.0005m=0.30s=0.0001A=0.280B=0.668T=-0.0003m=0.34s=0.0001A=0.295B=0.691T=-0.0003m=0.50s=0.0001A=0.346B=0.700T=-0.0002坏质量岩体，大量风化节理，间距30~500mm，并含有一些夹泥，RMR=23，Q=0.1m=0.04s=0.00001A=0.115B=0.646T=-0.0002m=0.05s=0.00001A=0.129B=0.655T=-0.0002m=0.08s=0.00001A=0.162B=0.672T=-0.0001m=0.09s=0.00001A=0.172B=0.676T=-0.0001m=0.13s=0.00001A=0.203B=0.686T=-0.0001非常坏质量岩体，具大量严重风化节理，间距小于50mm，充填夹泥，RMR=3，Q=0.01m=0.007s=0A=0.042B=0.534T=0m=0.010s=0A=0.050B=0.539T=0m=0.015s=0A=0.061B=0.546T=0m=0.017s=0A=0.065B=0.548T=0m=0.025s=0A=0.078B=0.556T=0