关于岩土工程类比法的研究_精品文档资料下载.pdf

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许多重要岩土工程正是采用了工程类比法等设计成功的。

从哲学角度看,类比是一种从特殊过渡到特殊的思维方式。

类比法在科学研究中起着重要作用,但也存在着某些局限性,需要与其他方法结合使用。

在岩土工程设计中总是将它与理论计算、监控结合使用。

或许从工程地质力学综合集成理论（EGMS）3出发更能深刻认识工程类比法的理论含义及其意义。

原则上与岩土工程有关的一切因素都属于分析对象。

降雨、地震、施工等变化较大的因素称为易变因素;

而另一类因素如岩性、构造、山体结构、岩体结构、风化程度、岩土体变形破坏规律等则始终变化不大,称为基本因素。

对于讨论开挖的工程类比,工程几何条件也可划归基本因素。

在一般情况下地下水可划归基本因素。

基本因素是主要研究对象,而有关地质条件的因素（如岩性、构造和岩体结构等）又是主要的。

2可比度研究2.1主要基本因素的分析及因素代表量问题可比度是为评价可比性而提出的一种半定量的经验性指标。

在进行可比度研究中,主要考虑工程条件和工程地质条件两个方面。

前者包括工程类型和工程规模,并设其因素代?

收稿日期:

1997-08-13。

第一作者简介:

杨志法,男,1944年出生,博士,研究员,博士生导师,从事工程地质及岩石力学研究工作。

表量为A1和A2;

后者包括工程地质条件的复杂性、岩石坚硬性（综合考虑岩性和风化）、岩体结构、地下水条件和地应力条件。

它们的因素代表量分别设为B1、B2、B3、B4和B5。

另外,对于边坡还考虑边坡修正系数A4和边坡角A3（表1）。

工程类型（A1）工程类型（即水平地下工程、边坡工程、地基工程、井工程和坝基工程）是否相同是工程类比法必须首要考虑的。

工程规模（A2）工程规模对其稳定性和加固设计的影响都很大。

工程尺寸效应在类比法中必须考虑。

表1工程类比法影响因素分析表Tab.1Influentialelementsofanalogismingeotechnicalengineering因素分类工程条件工程地质条件因素工程类型工程规模边坡角地质条件复杂性岩石坚硬性岩体结构地下水条件地应力条件与边坡地质结构有关的边坡修正系数代表量A1A2A3B1B2B3B4B5A4类型（类别代号）地面工程地下工程边坡地基坝基水平地下工程井工程简单工程区

（1）坚硬

（1）整体状结构

（1）潮湿或滴水

（1）低地应力区

（1）整体状边坡

（1）中等复杂区

（2）中等坚硬

（2）层状结构

（2）小出水量

（2）高地应力区

（2）水平层状边坡

（2）复杂工程区（3）较弱（3）镶嵌结构（3）碎裂结构（3）散体结构（3）大出水量（3）极高地应力区（3）反倾边坡（3）顺倾边坡（4）工程区工程地质条件的复杂性（B1）根据已有研究成果2,可分为简单工程区、中等复杂区和复杂工程区等三类。

岩石坚硬性（B2）影响岩体坚硬程度的因素很多,例如岩性、风化程度和岩体结构等。

这里取以常用的岩石单轴饱和抗压强度Rc作为划分岩石坚硬性的主要指标:

Rc60MPa者为坚硬

（1）;

60MPaRc30MPa者为中等坚硬

（2）;

RcL1,则采用下式来确定A2值:

A2=1L1/L20.80.8L1/L2=0.8-0.60.6L1/L2?

1,则有:

3034期杨志法等:

关于岩土工程类比法的研究A3=1a1/a20.85a1/a2a1/a20.80.8C0.60.6C0.0.4C0.20.2C定性归类可比勉强可比基本上不可比3实际边坡工程的类比五强溪水电站船闸边坡设计中采用了仿自然边坡设计方法。

?

其实质正是人工边坡同所在部位的自然边坡的类比（表5）。

两者的可比度为0.8667,属可比性强。

表5五强溪水电站左岸船闸自然边坡同人工边坡的类比Tab.5AnalogybetweennaturalanddesignedshiplockslopesofWuqiangxiHydropowerStation因素自然边坡人工边坡类别特征类别特征影响系数b因素代表量工程类别这坡边坡A1=1规模坡高165m坡高165mA1=1边坡角34.530A3=1边坡修正系数反倾边坡（3）反倾边坡（3）A4=1工程地质条件复杂程度复杂工程区（3）复杂工程区（3）1B1=0.2500岩石坚硬性软弱（3）中等坚硬

（2）3B3=0.0667岩体结构层状结构

（2）层状结构

（2）1B3=0.3000地下水小出水量

（2）小出水量

（2）1B4=0.2000地应力低应力

（1）低应力

（1）1B5=0.05304工程地质学报第5卷?

湖南五强溪水电工程建设公司,1994.五强溪水电站工程下闸蓄水阶段验收资料汇编（II-1,II-4）。

4小结

（1）工程类比法的理论依据应当是工程地质力学综合集成法（EGMS）所强调的专家群体经验知识和判断力,而且有着哲学上的依据;

（2）通过工程类比影响因素分析确定出因素代表量,可定量求出两个类比工程之间的可比度,并可进一步划分出其可比性;

（3）实际工程应用说明了上述关于可比性的讨论及可比度的计算是可行的,可望在实际工程中进一步完善和发展。

参考文献1中华人民共和国国家标准.1985.锚杆喷射混凝土支护技术规范（GBJ86-85）,P7.2总后勤部建筑工程研究所.1995.军队地下工程勘测规范.中国人民解放军总后勤部批准.3杨志法.1993.系统科学在工程地质力学中的应用.中国科学院地质研究所工程地质力学开放研究实验室1992年年报.北京:

地震出版社,P.310.4谷德振.1979.岩体工程地质力学基础.北京:

科学出版社,P.253260.5中华人民共和国国家标准.工程岩体分级标准.1993.STUDYONTHEANALOGISMINGEOTECHNICALENGINEERINGYangZhifaShangYanjunLiuYing（InstituteofGeology,ChineseAcademyofSciences,Beijing100029）AbstractInordertoimprovetheanalogismingeotechnicalengineering,itisnecessarytofurtherstudyonitstheoreticalbasis,conditionsforitsapplication,analogicpropertyandquantification.Weputoutthedefinationandcalculationofanalogicindexbyana-lyzingtheinfluentialelements.Someexamplesshowthatitisreasonableandapplica-ble.KeywordsAnalogism,Analogicpropertylevels,Analogicindex,Slopeengineer-ing.3054期杨志法等:

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