白鹤滩水电站隐晶质玄武岩力学特性及Hoek-Brown本构模型描述

摘要

依据白鹤滩水电站开展的室内单轴、三轴试验和声发射试验成果,探讨玄武岩峰前特征强度和峰后力学行为。玄武岩启裂强度为0.5~0.6倍峰值强度,损伤强度则与峰值强度接近,峰后具有显著的脆性性质和扩容现象,且峰后行为与围压变化近似非相关。建立Hoek-Brown本构模型中塑性流动系数γ与岩石剪胀角Ψ之间的换算关系,论证模型针对玄武岩峰后脆性、扩容力学行为描述的适用性。工程应用表明,围岩剪胀特性对变形稳定性条件的影响与开挖响应应力路径密切相关。在应力集中区,剪胀特性愈突出、越不利于围岩稳定,而应力松弛区缺乏扩容所需的应力条件,剪胀特性及扩容不成为变形稳定的控制性影响因素。在深埋脆性岩体地下工程实践中,建议针对不同工程部位据此制定差异化支护设计方案。