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摘要:本文件规定了非煤岩岩爆倾向性评价的数值模拟方法与材料模型参数标定的技术要求、方法步骤和评价准则。本文件适用于岩石力学领域中非煤岩岩爆倾向性评价的数值模拟工作。
Title:Specification for Rockburst Proneness Evaluation of Non-Coal Rocks - Part 2: Numerical Simulation Method and Material Model Parameter Calibration
中国标准分类号:D 09
国际标准分类号:73.010
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拓展解读
在TGRM 057.2-2025《非煤岩岩爆倾向性评价规范 第2部分:数值模拟方法与材料模型参数标定》中,相较于前版标准,新版本在“材料模型参数标定”方面做出了重要调整。本文将围绕该部分的最新变化进行深入解读,重点分析新旧版本在“岩石本构模型选择与参数标定流程”上的差异,并结合实际工程案例说明其应用方法。
新版本标准对岩石本构模型的选择提出了更明确的要求。旧版标准中,虽然也提到应根据岩性选择合适的本构模型,但缺乏具体指导,导致不同工程人员在建模时存在较大主观性。而新版标准则明确指出,应依据岩体的物理力学特性、破坏模式以及工程条件,优先选用适用于脆性破坏的弹塑性模型或损伤模型,如Mohr-Coulomb模型、Drucker-Prager模型或基于连续损伤力学(CDM)的模型。
此外,新版本在参数标定流程上也进行了细化。旧版标准仅提出“通过实验数据反演确定模型参数”,但未提供具体步骤和验证方法。而新版标准强调了参数标定应遵循“试验—建模—反演—验证”的闭环流程,并要求参数标定结果需通过多组实验数据进行交叉验证,以确保模型的可靠性。
以某地下工程为例,该工程位于高应力区,岩体完整性较差,存在明显岩爆风险。在使用TGRM 057.2-2025进行数值模拟时,技术人员首先根据岩芯取样结果,采用三轴压缩试验获取岩体的弹性模量、内摩擦角和粘聚力等基本参数。随后,结合现场声波测试数据,判断岩体处于脆性破坏阶段,因此选用基于CDM的损伤模型进行建模。
在参数标定过程中,技术人员采用反演法,利用现场监测的位移和应力数据,不断调整模型参数,直至模拟结果与实测数据吻合度达到90%以上。最终得出的模型不仅能够准确反映岩体在开挖过程中的应力分布特征,还成功预测了潜在的岩爆区域,为后续支护设计提供了科学依据。
综上所述,TGRM 057.2-2025在材料模型参数标定方面的更新,不仅提升了岩爆倾向性评价的准确性,也为工程实践提供了更具操作性的技术路径。对于从事地下工程设计与安全评估的技术人员而言,掌握新标准中的关键条文并合理应用,是提升工作质量的重要保障。