·1546· 工程科学学报，第37卷，第12期 表1DN模型节理参数 Table 1 Joint parameters of DFN model 半径 岩体尺度 节理组号 域/(m×m×m 条数 相关参数 分布 P知1m3 标度指数K 范围/m 原生岩体 10×10×10 793 幂律 2.4 0.5,5] 0.793 次生岩体 100×100×100 331 幂律 2.4 [5,50] 0.000331 节理 倾向/() 倾角/() 岩体尺度 组号 分布 参数 范围 分布 参数 范围 原生岩体 A 均匀 0,360] 均匀 0,90] 次生岩体 高斯 (140:17) 0,360] 高斯 (60:140 0,90] 1.6mx1.6m×1.6m 14m×14m×1.4m 2 mx2 mx2 m 半径h 000 1.2m×l.2mx1.2m1.8mx1.8mx1.8m 图4原生岩体模型 图3次生岩体DFN实体 Fig.4 Primary rock mass models Fig.3 DFN simulation of secondary rock mass 建立各尺寸岩体模型并进行单轴压缩试验，结果如图5 长为0.05m且沿长度方向至少包含10个单元，其中 所示.可以看出：模型单轴抗压强度随着尺寸的增加 灰色透明单元为Mohr-Coulomb模型，彩色单元为遍布 而呈降低趋势，当尺寸大到一定程度，强度减少越来越 节理模型，相同颜色为同一节理切割形成. 慢，最终曲线趋于稳定值：当模型边长大于1.2m时， 根据室内实验结果确定原生岩体中两种模型岩 其强度逐渐趋于稳定，并在1.6m之后几乎不变，故最 石、节理主要参数如表2所示.由0.1m边长开始逐步 终建模分析到2m边长即停止. 表2数值分析所用主要参数 Table 2 Parameters used in numerical analysis 岩体尺度 模型 组成部分 弹性模量， 泊松比， 黏聚力， 内摩擦角， 抗拉强度， E/GPa L c/MPa 中/() t/MPa Mohr-Coulomb模型 岩石 30 0.2 10 46.4 1 原生岩体 岩石 30 0.2 10 46.4 1 遍布节理模型 节理 0.06 20 0 Mohr-Coulomb模型 岩石 9.69 0.2 1.0 46 0.6 次生岩体 岩石 9.69 0.2 1.0 46 0.6 遍布节理模型 节理 0.06 20 0 原生岩体强度(y)与尺寸(x)的拟合曲线关系式 工程中最大围压和最小单轴抗压强度进行Hok一 如下： Brown和Mohr-Coulomb模型拟合可得次生岩体相关 y=5.25+64.80ea4 (17) 参数，见表2. 由式(17)可得，原生岩体的最大最小单轴压缩强 2.4次生岩体强度 度分别为70.05MPa和5.25MPa.利用RocLab软件按 基于原生岩体模拟结果取次生岩体模型特征单元工程科学学报，第 37 卷，第 12 期 表 1 DFN 模型节理参数 Table 1 Joint parameters of DFN model 岩体尺度 节理组号 域/( m × m × m) 条数 半径 分布 相关参数 标度指数 κ 范围/m P30 /m － 3 原生岩体 A 10 × 10 × 10 793 幂律 2. 4 ［0. 5，5］ 0. 793 次生岩体 B 100 × 100 × 100 331 幂律 2. 4 ［5，50］ 0. 000331 岩体尺度 节理 组号 倾向/( °) 倾角/( °) 分布 参数 范围 分布 参数 范围 原生岩体 A 均匀 ― ［0，360］ 均匀 ― ［0，90］ 次生岩体 B 高斯 ( 140; 17) ［0，360］ 高斯 ( 60; 14) ［0，90］ 图 3 次生岩体 DFN 实体 Fig． 3 DFN simulation of secondary rock mass 长为 0. 05 m 且沿长度方向至少包含 10 个单元，其中 灰色透明单元为 Mohr--Coulomb 模型，彩色单元为遍布 节理模型，相同颜色为同一节理切割形成． 根据室内实验结果确定原生岩体中两种模型岩 石、节理主要参数如表 2 所示． 由 0. 1 m 边长开始逐步 图 4 原生岩体模型 Fig． 4 Primary rock mass models 建立各尺寸岩体模型并进行单轴压缩试验，结果如图 5 所示． 可以看出: 模型单轴抗压强度随着尺寸的增加 而呈降低趋势，当尺寸大到一定程度，强度减少越来越 慢，最终曲线趋于稳定值; 当模型边长大于 1. 2 m 时， 其强度逐渐趋于稳定，并在 1. 6 m 之后几乎不变，故最 终建模分析到 2 m 边长即停止． 表 2 数值分析所用主要参数 Table 2 Parameters used in numerical analysis 岩体尺度 模型 组成部分 弹性模量， E/GPa 泊松比， μ 黏聚力， c/MPa 内摩擦角， /( °) 抗拉强度， t /MPa 原生岩体 Mohr--Coulomb 模型 岩石 30 0. 2 10 46. 4 1 遍布节理模型 岩石 30 0. 2 10 46. 4 1 节理 ― ― 0. 06 20 0 次生岩体 Mohr--Coulomb 模型 岩石 9. 69 0. 2 1. 0 46 0. 6 遍布节理模型 岩石 9. 69 0. 2 1. 0 46 0. 6 节理 ― ― 0. 06 20 0 原生岩体强度( y) 与尺寸( x) 的拟合曲线关系式 如下: y = 5. 25 + 64. 80e － 3. 45x ． ( 17) 由式( 17) 可得，原生岩体的最大最小单轴压缩强 度分别为 70. 05 MPa 和 5. 25 MPa． 利用 ＲocLab 软件按 工程中 最 大 围 压 和 最小单轴抗压强度进行 Hoek-- Brown 和 Mohr--Coulomb 模型拟合可得次生岩体相关 参数，见表 2． 2. 4 次生岩体强度 基于原生岩体模拟结果取次生岩体模型特征单元 · 6451 ·