(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211178378.1 (22)申请日 2022.09.27 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115270523 A (43)申请公布日 2022.11.01 (73)专利权人 成都理工大 学 地址 610059 四川省成 都市二仙桥 东三路1 号 专利权人 华能西藏 雅鲁藏布江水电开发投 资有限公司 (72)发明人 陈国庆　郭劲松　李文杰　曹荣　 刘威　范宣梅　 (74)专利代理 机构 成都正德明志知识产权代理 有限公司 513 60 专利代理师 陈瑶(51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/04(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (56)对比文件 CN 113155636 A,2021.07.23 Wu Zheng 等. “investigation of rock damage model and its mec hanical behaviour”. 《chinese journal of rock mechanics & engi neering》 .1996,(第2期),1- 7. 审查员 付宇航 (54)发明名称 一种岩体损伤影响深度预测方法 (57)摘要 本发明公开了一种岩体损伤影响深度预测 方法， 本发明从引起岩体损伤的原因入手， 考虑 岩体损伤一般受到热 ‑水‑力三方面综合因素的 影响， 故本发 明充分考虑热应力循环对岩体造成 的热机械疲劳， 水压波动对岩体造成的机械疲 劳， 卸荷对岩体造成的释能回弹效应。 本方法考 虑热水力多场耦合作用对岩体损伤的影 响， 适用 于所有多场耦合复杂条件下的岩体损伤影响深 度预测； 本发 明解决了 现有岩体损伤影 响深度预 测方法存在岩体损伤影响深度预测不准确的问 题。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115270523 B 2022.12.20 CN 115270523 B 1.一种岩体损伤影响深度预测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 根据热循环机 械损伤模型， 计算热循环机 械损伤系数； S2、 根据水循环机 械损伤模型， 计算水循环机 械损伤系数； S3、 根据释能回弹指数模型， 计算释能回弹指数； S4、 根据热循环机械损伤系数、 水循环机械损伤系数和 释能回弹指数， 计算岩体损伤影 响深度； 所述步骤S1中热循环机 械损伤模型为： 其中， 为热循环机械损伤系数， 为岩体温度变换值， 为数据采集过程总的观 测时间， 为热膨胀系数， 为岩体导热系数， 为泊松比， 为岩石密度， 为岩体的比 热容； 所述步骤S2中水循环机 械损伤模型为： 其中， 为水循环机械损伤系数， 为弹性模量， 为数据采集过程总的观测时间， 为岩体孔压变化值， 为降雨影响系数， 为最大降雨强度， 为地质强度指标， 为岩体中的最优结构面的坡度， 为岩体完整性系数， 为降雨持续时间； 所述步骤S3中释能回弹指数模型为： 其中， 为释能回弹指数， 为岩体完整性系数， 为泊松比， 为地质强度 指标， 为岩体中的最优结构面间距， 为岩石密度， 为弹性模量， 为重力加速度； 所述步骤S4中计算岩体损伤影响深度的公式为： 其中， 为岩体损伤影响深度， 为热循环机械损伤系数， 为水循环机械损伤系 数， 为释能回弹指数。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115270523 B 2一种岩体 损伤影响深度预测方 法 技术领域 [0001]本发明涉及岩土 工程技术领域， 具体涉及一种岩体损伤影响深度预测方法。 背景技术 [0002]自然界中的边坡往往面临如河谷下切、 冰川下切， 人工开挖等情况而造成边坡卸 荷的情况， 岩体应力重新调整， 储存在岩体中的能量释放， 岩体应力充分布， 往往会造成岩 体损伤， 但是岩质边坡的破坏往往是多种因素共同作用下长期强度退化的结果， 热水力对 于岩体损伤的研究已经成为地下隧道工程面临的重大问题， 再加上我国西 部地区地质条件 复杂， 大型工程施工过程中往往会出现这种疑难的岩体损伤问题。 国内外许多学者虽然对 边坡卸荷的发生条件， 影响因素， 边坡卸荷带的划分依据等进 行了大量研究， 但对热水力多 场耦合作用下 的岩体损伤影响深度研究较少， 如何合理地预测边坡岩体损伤影响深度， 成 为了边坡工程的关键。 郑达、 黄润秋等 （2006） 提出了用裂隙率、 张开裂隙率和 “隙宽和”3个 量化指标进行卸荷带的划分。 孙云志等 （2014） 将岩体卸荷带划分为强卸荷变形带、 弱卸荷 变形带以及卸荷应力应变调整带， 详细的研究了卸荷带岩体的渗透特性。 包含、 伍法权等 (2020)通过理论分析建立了卸荷裂隙累计张开位移与卸荷应变的关系， 提出了一种根据卸 荷应变量化卸荷区域范围和损伤 程度的新方法。 Marc  Hugentobler等(2021)针对瑞士大阿 莱奇冰川的先退， 重点研究地下温度演 变和相关的变形， 通过研究发现， 疲劳损伤和可能变 化的冰川荷载时边坡岩体的持续 不可逆变形的潜在影响因素。 [0003]上述岩体损伤影响深度预测方法， 适用于一般卸荷情况下岩体损伤预测。 很明显， 传统的岩 体损伤影响深度预测方法对于多场耦合作用下的岩 体损伤难以准确的进 行判断， 而随着我国大力推动 西部地区复杂地质条件的开 发， 大型工程施工过程中往往会出现这种 复杂的岩体损伤问题。 在我国西 部， 多存在热水力多场耦合的地质条件， 地下岩体长期受高 温和渗流的影响， 对于岩体的损伤是不可忽视的重要因素。 发明内容 [0004]针对现有技术中的上述不足， 本发明提供的一种岩体损伤影响深度预测方法解决 了现有岩体损伤影响深度预测方法存在岩体损伤影响深度预测不 准确的问题。 [0005]为了达到上述发明目的， 本发明采用的技术方案为： 一种岩体损伤影响深度预测 方法， 包括以下步骤： [0006]S1、 根据热循环机 械损伤模型， 计算热循环机 械损伤系数； [0007]S2、 根据水循环机 械损伤模型， 计算水循环机 械损伤系数； [0008]S3、 根据释能回弹指数模型， 计算释能回弹指数； [0009]S4、 根据热循环机械损伤系数、 水循环机械损伤系数和释能回弹指数， 计算岩体损 伤影响深度。 [0010]进一步地， 所述步骤S1中热循环机 械损伤模型为：说　明　书 1/4 页 3 CN 115270523 B 3