有限长迹线块体理论及其在围岩块体滑落概率分析中的应用

摘要

关键块体理论假设结构面完全贯通所研究岩体,与实际结构面迹线有限长相矛盾,计算得到的关键块体数量偏多且安全系数偏小。根据块体理论赤平解析法求得关键块体棱长以及实际迹线长度,运用结构面迹长概率分布理论将关键块体概率重新定义为绝对关键块体概率、相对关键块体概率及非关键块体概率。以等长三棱锥为例,研究发现,当迹棱比大于100时,绝对关键块体概率接近1.0,可认为此时结构面迹线贯通岩体;当迹棱比等于1.5时,相对关键块体概率达到0.75;当迹棱比大于7.5时,非关键块体概率接近0。通过对布伦口—公格尔水电站地下洞室某关键块体进行稳定性分析,计算得到该块体安全系数为3.145,基于绝对关键块体概率的修正安全系数为4.591~5.233,增幅可达46.0%-66.4%。