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岩体单位弹性抗力系数的确定研究 　　摘要： 本文从单位弹性抗力系数k0的推导过程研究，提出确定单位弹性抗力系数k0的弹塑性公式；提出公式中修正系数α的确定方法；α可采用岩体的横波速与纵波速之比确定。通过工程实践计算检验，弹塑性理论法和岩体坚固性系数法确定的单位弹性抗力系数f0与规范或规程提供的经验值悬殊不大，均符合工程实际 Abstract： From the study of the derivation process of the coefficient k0 of unit elastic resistance， this paper puts forward the elastoplastic formula for determining the coefficient k0 of unit elastic resistance， and the determination method of correction factor α in the formula. α can be determined by the ratio of transverse wave and longitudinal wave of the rock mass. Through the calculation of construction practice， the difference between coefficient f0 of unit elastic resistance determined by the elastic-plastic theory and the sturdiness of rock mass coefficient and the experience value provided by the rules or regulations is small， they are in accordance with engineering practice. 关键词： 单位弹性抗力系数；修正系数；坚固性系数；泊松比；变形模量；完整性系数；弹性模量 Key words： coefficient of unit elastic resistance；correction factor；firmness coefficient；Poisson’s ratio；deformation modulus；integrity coefficient；elasticity modulus 中图分类号：TV223.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）02-0124-02 1 绪言 岩体单位弹性抗力系数k0是地质工作者提供的岩土体物理力学参数之一，目前对于单位弹性抗力系数的确定，除试验方法外，还没有一种较合理的确定方法。在没有试验数据的情况下，一般是结合具体的工程实际根据相关规范或规程提供的经验数据取值，而经验数据区间较大，该如何取值，对于地质工作者来说很盲目，为了工程设计的安全，大多数地质工作者采用经验值的下限，但取值符合工程实际吗？值得研究、商榷 2 各规范或规程关于单位弹性抗力系数经验取值比较 笔者就工程实践过程中经常使用的规范或规程对水工有压引水隧洞设计时地质工作者需要提供的岩体单位弹性抗力系数k0的发展和改进列于表1，从表中可以发现，对于Ⅴ类围岩，各规范或规程所提供的k0值未有变化，Ⅳ～Ⅰ类围岩改变较大，Ⅳ、Ⅲ类k0总体提高了，Ⅱ、Ⅰ类总体降低了，这些都是工程试验、实践检验后所做的修正或改进，随着工程试验、实践数据的丰富及岩体力学的发展，还会进一步修正或改进，这就是规范或规程每隔一定时间段需要修订，工程实践中应该以必威体育精装版规范或规程为准的原因 3 根据弹塑性理论确定单位弹性抗力系数 据吕有年根据弹塑性模型研究[1]圆形水工有压隧洞围岩弹性抗力系数K的通用公式为： 式中E为岩体的弹性模量（MPa）；μm为岩体的泊松比；rb为隧洞开挖半径（m）；R为裂隙区半径或开挖影响半径（m）；τs为岩体的极限抗剪强度（MPa）；Pb为洞壁所受径向压力（MPa） 若不考虑塑性区时，Pbrb=Rτs，则式（1）变为： 式（3）即为著名的钱令希公式。若裂隙区接触边界上的作用力等于岩石的极限抗拉强度Rt，则根据力的平衡条件，Pωrb=RtR，则式（3）可转化为[4]： 式（5）即为喀列尔金公式，将rb=100，即为工程实践中经常用的单位弹性抗力系数K0的计算公式，从分析过程中可以发现，在相同开挖半径，同一岩体中，式（1）～式（5）所计算的抗力系数关系为：k （1） 　　①修正系数α的确定。根据波动理论，对于连续、均质各向同性介质，岩体