CN114778301B - 一种岩体稳定性的判定方法、装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种岩体稳定性的判定方法、装置及电子设备，该方法包括：获取岩石的初始围压；根据所述初始围压，获取所述岩石的卸荷破坏临界卸荷量和压剪破坏临界卸荷量；根据所述卸荷破坏临界卸荷量和所述压剪破坏临界卸荷量，确定所述岩石的破坏模式；根据所述破坏模式，对所述岩体的稳定性进行判定。本申请避免了通过观察岩石破坏的裂隙形态及破裂形态以确定岩石的破坏模式为主的现状，可以在复杂应力路径下，准确地计算并确定岩石的破坏模式，进而根据岩石的破坏模式对岩体的稳定性进行判断，提高了地下空间围岩体的稳定性和安全性。

Description

一种岩体稳定性的判定方法、装置及电子设备
技术领域
本申请涉及岩体评估领域，尤其涉及一种岩体稳定性的判定方法、装置及电子设备。
背景技术
近年来，随着矿井开采深度的不断提高，在工程开挖前，深部工程围岩体承受三向压应力作用，而受开采扰动影响，深部工程围岩体的切向应力不断增长直至应力集中峰值，随后在开采卸荷作用下，受力状态将由三向受压转变为两向受压，因此，极易造成高应力岩体卸荷并驱动围岩体破坏，使得灾害增多。特别地，如何准确地确定岩石的破坏模式，进而判定岩体的稳定性是主要的研究方向之一。
相关技术中，在试图确定岩体的破坏模式时，往往采用主观肉眼观察岩石破坏的裂隙形态及破裂形态的方式，然而前述方法对岩石破坏模式的判定结果往往以主观定性，不适用于卸荷破坏的岩石，也难以适应更加复杂多变的围岩应力环境的岩石破坏模式判定，由此，如何合理、准确地确定岩石的破坏模式，进而判定岩体的稳定性，已成为了亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供了一种岩体稳定性的判定方法、装置及电子设备，本申请避免了通过观察岩石破坏的裂隙形态及破裂形态以确定岩石的破坏模式为主的现状，可以在复杂应力路径下，准确地计算并确定岩石的破坏模式，进而根据岩石的破坏模式对岩体的稳定性进行判断，提高了地下空间围岩体的稳定性和安全性。
根据本申请的第一方面，提供了一种岩体稳定性的判定方法，包括：获取岩石的初始围压；根据所述初始围压，获取所述岩石的卸荷破坏临界卸荷量和压剪破坏临界卸荷量；根据所述卸荷破坏临界卸荷量和所述压剪破坏临界卸荷量，确定所述岩石的破坏模式；根据所述破坏模式，对所述岩体的稳定性进行判定。
另外，根据本申请上述实施例的一种岩体稳定性的判定方法，还可以具有如下附加的技术特征：
根据本申请的一个实施例，所述根据所述初始围压，获取所述岩石的卸荷破坏临界卸荷量，包括：获取所述岩石的压力参数；获取所述岩石在无围压状态下的岩体裂隙结构的抗拉强度；根据所述初始围压、所述压力参数和所述抗拉强度，获取所述卸荷破坏临界卸荷量。
根据本申请的一个实施例，所述获取所述岩石的压力参数，包括：获取所述岩石在围压卸荷起始时刻的目标轴向压力；获取所述岩石的承压水压力，以及所述承压水压力的作用系数，并将所述目标轴向压力、所述承压水压力和所述作用系数作为所述压力参数。
根据本申请的一个实施例，所述方法还包括：在对所述岩石开始进行围压卸荷之前，对所述岩石施加轴向压力至所述目标轴向压力。
根据本申请的一个实施例，所述获取所述岩石的压剪破坏临界卸荷量，包括：获取所述岩石的裂隙面的裂隙参数；根据所述初始围压和所述裂隙参数，获取所述压剪破坏临界卸荷量。
根据本申请的一个实施例，所述获取所述岩石的裂隙面的裂隙参数，包括：获取所述岩石对应的裂隙面的黏聚力和内摩擦角；获取所述初始围压与所述裂隙面的法线方向的夹角，并将所述黏聚力、所述内摩擦角和所述夹角作为所述裂隙面的裂隙参数。
根据本申请的一个实施例，所述根据所述卸荷破坏临界卸荷量和所述压剪破坏临界卸荷量，确定所述岩石的破坏模式，包括：当所述卸荷破坏临界卸荷量大于所述压剪破坏临界卸荷量时，确定所述岩石的所述破坏模式为压剪破坏模式；或者，当所述卸荷破坏临界卸荷量小于所述压剪破坏临界卸荷量时，确定所述岩石的所述破坏模式为卸荷渗流致拉破坏模式。
根据本申请的一个实施例，所述根据所述破坏模式，对所述岩体的稳定性进行判定，包括：根据所述破坏模式，获取所述岩石的破坏特性和/或目标判定策略；根据所述破坏特性和/或所述目标判定策略，对所述岩体的稳定性进行判定。
根据本申请的一个实施例，所述方法还包括：获取所述岩石对应的应力阈值；根据所述初始围压和所述应力阈值，绘制对应的关系曲线；根据所述关系曲线，获取所述岩石对应的剪切破裂与卸荷渗流致拉破坏的变化情况。
根据本申请的第二方面，提供了一种岩体稳定性的判定装置，包括：第一获取模块，用于获取岩石的初始围压；第二获取模块，用于根据所述初始围压，获取所述岩石的卸荷破坏临界卸荷量和压剪破坏临界卸荷量；确定模块，用于根据所述卸荷破坏临界卸荷量和所述压剪破坏临界卸荷量，确定所述岩石的破坏模式；判定模块，用于根据所述破坏模式，对所述岩体的稳定性进行判定。
另外，根据本申请上述实施例的一种岩体稳定性的判定装置，还可以具有如下附加的技术特征：
根据本申请的一个实施例，所述第二获取模块，还用于：获取所述岩石的压力参数；获取所述岩石在无围压状态下的岩体裂隙结构的抗拉强度；根据所述初始围压、所述压力参数和所述抗拉强度，获取所述卸荷破坏临界卸荷量。
根据本申请的一个实施例，所述第二获取模块，还用于：获取所述岩石在围压卸荷起始时刻的目标轴向压力；获取所述岩石的承压水压力，以及所述承压水压力的作用系数，并将所述目标轴向压力、所述承压水压力和所述作用系数作为所述压力参数。
根据本申请的一个实施例，所述第二获取模块，还用于：在对所述岩石开始进行围压卸荷之前，对所述岩石施加轴向压力至所述目标轴向压力。
根据本申请的一个实施例，所述第二获取模块，还用于：获取所述岩石的裂隙面的裂隙参数；根据所述初始围压和所述裂隙参数，获取所述压剪破坏临界卸荷量。
根据本申请的一个实施例，所述第二获取模块，还用于：获取所述岩石对应的裂隙面的黏聚力和内摩擦角；获取所述初始围压与所述裂隙面的法线方向的夹角，并将所述黏聚力、所述内摩擦角和所述夹角作为所述裂隙面的裂隙参数。
根据本申请的一个实施例，所述确定模块，还用于：当所述卸荷破坏临界卸荷量大于所述压剪破坏临界卸荷量时，确定所述岩石的所述破坏模式为压剪破坏模式；或者，当所述卸荷破坏临界卸荷量小于所述压剪破坏临界卸荷量时，确定所述岩石的所述破坏模式为卸荷渗流致拉破坏模式。
根据本申请的一个实施例，所述判定模块，还用于：根据所述破坏模式，获取所述岩石的破坏特性和/或目标判定策略；根据所述破坏特性和/或所述目标判定策略，对所述岩体的稳定性进行判定。
根据本申请的一个实施例，所述装置，还用于：获取所述岩石对应的应力阈值；根据所述初始围压和所述应力阈值，绘制对应的关系曲线；根据所述关系曲线，获取所述岩石对应的剪切破裂与卸荷渗流致拉破坏的变化情况。
为了实现上述目的，本申请第三方面实施例提出了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时，实现前述的岩体稳定性的判定方法。
为了实现上述目的，本申请第四方面实施例提出了非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述的岩体稳定性的判定方法。
为了实现上述目的，本申请第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时，实现如上所述的岩体稳定性的判定方法。
本申请实施例提供的技术方案至少包括如下有益效果：
本申请提供了一种岩体稳定性的判定方法，通过获取岩石的初始围压，根据初始围压，获取岩石的卸荷破坏临界卸荷量和压剪破坏临界卸荷量，并根据卸荷破坏临界卸荷量和压剪破坏临界卸荷量，确定岩石的破坏模式，根据破坏模式，对岩体的稳定性进行判定。本申请避免了通过观察岩石破坏的裂隙形态及破裂形态以确定岩石的破坏模式为主的现状，可以在复杂应力路径下，准确地计算并确定岩石的破坏模式，进而根据岩石的破坏模式对岩体的稳定性进行判断，提高了地下空间围岩体的稳定性和安全性。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
附图用于更好地理解本方案，不构成对本申请的限定。其中：
图1为本申请实施例提供的一种岩体稳定性的判定方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种判定岩石破坏模式的依据；
图3为本申请实施例提供的另一种岩体稳定性的判定方法的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种岩体稳定性的判定方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的另一种岩体稳定性的判定方法的流程示意图；
图6为本申请实施例提供的另一种岩体稳定性的判定方法的流程示意图；
图7为本申请实施例提供的另一种岩体稳定性的判定方法的流程示意图；
图8为本申请实施例提供的另一种岩体稳定性的判定方法的流程示意图；
图9为本申请实施例提供的另一种岩体稳定性的判定方法的流程示意图；
图10为本申请实施例提供的一种初始围压和应力阈值关系曲线的示意图；
图11为本申请实施例提供的另一种初始围压和应力阈值关系曲线的示意图；
图12为本申请实施例提供的另一种初始围压和应力阈值关系曲线的示意图；
图13为本申请实施例提供的一种岩体稳定性的判定装置的结构示意图；
图14为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
下面采用实施例对本申请的岩体稳定性的判定方法、装置及电子设备进行详细说明。
图1为本申请实施例提供的一种岩体稳定性的判定方法的流程示意图。其中，需要说明的是，本实施例的岩体稳定性的判定方法的执行主体为岩体稳定性的判定装置，岩体稳定性的判定装置具体可以为硬件设备，或者硬件设备中的软件等。其中，硬件设备例如终端设备、服务器等。
如图1所示，本实施例提出的岩体稳定性的判定方法，包括以下步骤：
S101、获取岩石的初始围压。
需要说明的是，本申请提出的岩体稳定性的判定方法适用于多种应用场景，特别地，在室内判定场景下应用本方法时具有更显著的优势。
下面以在室内判定场景下为例对本申请提出的岩体稳定性的判定方法进行解释说明。
作为一种可能的实现方式，可以对待判定的岩石，即岩石试件，进行室内试验。可选地，可以对岩石进行常规三轴应力-渗流力学试验。
需要说明的是，可以首先获取预先设定的岩石的初始围压σ 3。
其中，初始围压σ 3，指的是试验之初，岩石所承受的周围岩体对岩石施加的压力。
S102、根据初始围压，获取岩石的卸荷破坏临界卸荷量和压剪破坏临界卸荷量。
其中，卸荷破坏临界卸荷量，指的是在一定围压下，在岩石发生卸荷破坏时，岩石卸荷量的临界值。
其中，压剪破坏临界卸荷量，指的是在一定围压下，在岩石发生剪切破坏时，岩石卸荷量的临界值。
在本申请实施例中，在获取岩石的初始围压后，可以根据初始围压，获取岩石的卸荷破坏临界卸荷量ζ 3u和压剪破坏临界卸荷量ζ 3c。
S103、根据卸荷破坏临界卸荷量和压剪破坏临界卸荷量，确定岩石的破坏模式。
在本申请实施例中，在获取到岩石的卸荷破坏临界卸荷量和压剪破坏临界卸荷量后，可以根据卸荷破坏临界卸荷量和压剪破坏临界卸荷量，确定岩石的破坏模式。
需要说明的是，本申请对于根据卸荷破坏临界卸荷量和压剪破坏临界卸荷量，确定岩石的破坏模式的具体方式不作限定，可以根据实际情况进行选取。
可选地，当卸荷破坏临界卸荷量大于压剪破坏临界卸荷量时，可以确定岩石的破坏模式为压剪破坏模式。
可选地，当卸荷破坏临界卸荷量小于压剪破坏临界卸荷量时，可以确定岩石的破坏模式为卸荷渗流致拉破坏模式。
S104、根据破坏模式，对岩体的稳定性进行判定。
在本申请实施例中，在获取到岩石的破坏模式后，可以对岩体的稳定性进行判定。
需要说明的是，相关技术中，针对岩石的破坏模式，往往以观察岩石的破坏形态为判定依据，举例而言，如图2中（a）所示，当破坏面与岩石加载方向平行，被视为压裂或劈拉破坏，如图2中（b）所示，当岩石出现X状的倾斜裂缝，被视为压剪破坏，如图2中（c）所示，由于岩石的塑性流动而形成的破坏，被视为塑流破坏，如图2中（d）所示，在三向压应力作用下，岩石破裂面出现X型裂缝，被视为剪切破坏。
然而，上述对岩石破坏模式的判定方法，在一定程度上解决了工程岩体的变形破坏问题，但是上述判定准则仅适用于某些受加载应力作用的岩石，而深部工程围岩并不单纯受加载应力作用，岩石同时具有压应力和卸荷应力的双重作用，即岩石在某些方向处于加载状态，在另一些方向处于卸荷状态，上述方法并不适用于卸荷破坏岩石，更难以适应深部的更加复杂多变的围岩应力环境中岩石破坏模式的判定。
在本申请中，同时考虑了岩石在工程开挖后同时具有的压应力和卸荷应力作用，避免了传统的岩石破坏模式仍以主观肉眼观察岩石破坏的裂隙形态及破裂形态为主的现状，本申请避免了通过观察岩石破坏的裂隙形态及破裂形态以确定岩石的破坏模式为主的现状，可以在复杂应力路径下，准确地计算并确定岩石的破坏模式，进而根据岩石的破坏模式对岩体的稳定性进行判断，提高了地下空间围岩体的稳定性和安全性。
需要说明的是，本申请中对于根据破坏模式，对岩体的稳定性进行判定的具体方式不作限定，可以根据实际情况进行选取。
可选地，可以根据岩石的破坏模式，获取岩石的破坏特性，进而根据破坏特性，对岩石的稳定性进行判定。
可选地，可以根据岩石的破坏模式，获取岩石的目标判定策略，进而根据目标判定策略，对岩石的稳定性进行判定。
本申请提供的岩体稳定性的判定方法，通过获取岩石的初始围压，根据初始围压，获取岩石的卸荷破坏临界卸荷量和压剪破坏临界卸荷量，并根据卸荷破坏临界卸荷量和压剪破坏临界卸荷量，确定岩石的破坏模式，并根据破坏模式，对岩体的稳定性进行判定。本申请避免了通过观察岩石破坏的裂隙形态及破裂形态以确定岩石的破坏模式为主的现状，可以在复杂应力路径下，准确地计算并确定岩石的破坏模式，进而根据岩石的破坏模式对岩体的稳定性进行判断，提高了地下空间围岩体的稳定性和安全性。
需要说明的是，本申请中，在试图获取岩石的卸荷破坏临界卸荷量时，可以根据初始围压、压力参数和抗拉强度进行获取。
作为一种可能实现的方式，如图3所示，在上述实施例的基础上，上述步骤S102中根据初始围压，获取岩石的卸荷破坏临界卸荷量的具体过程，包括以下步骤：
S301、获取岩石的压力参数。
作为一种可能实现的方式，如图4所示，在上述实施例的基础上，上述步骤S301中获取岩石的压力参数的具体过程，包括以下步骤：
S401、获取岩石在围压卸荷起始时刻的目标轴向压力。
需要说明的是，在对岩石开始进行围压卸荷之前，需要对岩石施加轴向压力至目标轴向压力σ 1。
需要说明的是，在对岩石进行常规三轴应力-渗流力学试验时，可以首先获取预先设定的岩石的初始围压σ 3，在对岩石开始进行围压卸荷之前，需要对岩石施加轴向压力至目标轴向压力σ 1，在将岩石施加轴向压力至目标轴向压力后，此时停止施加压力的时间点即为围压卸荷的起始点。
进一步地，在对岩石施加轴向压力至目标轴向压力后，可以进行围压卸荷，相应地，在进行围压卸荷之后，目标轴向压力保持不变。
S402、获取岩石的承压水压力，以及承压水压力的作用系数，并将目标轴向压力、承压水压力和作用系数作为压力参数。
本申请实施例中，在围压卸荷-渗流的过程中，在获取岩石在围压卸荷起始时刻的目标轴向压力后，可以获取岩石的对应的承压水压力p，以及承压水压力的作用系数α。
此种情况下，可以将目标轴向压力σ 1、承压水压力p，以及承压水压力的作用系数α作为压力参数。
S302、获取岩石在无围压状态下的岩体裂隙结构的抗拉强度。
需要说明的是，为了确定卸荷破坏临界卸荷量，需要获取岩石岩石在无围压状态下的岩体裂隙结构的抗拉强度σ t 即岩石内裂隙结构自身的抗拉强度。
S303、根据初始围压、压力参数和抗拉强度，获取卸荷破坏临界卸荷量。
在本申请实施例中，在获取到初始围压、压力参数和抗拉强度后，可以根据以下公式，获取卸荷破坏临界卸荷量：
Figure 123470DEST_PATH_IMAGE001
其中，ζ 3u为卸荷破坏临界卸荷量、σ t 为无围压状态下岩体裂隙结构的抗拉强度、σ 3为初始围压、p为承压水压力、α为承压水压力的作用系数、σ 1为目标轴向压力。
需要说明的是，本申请中，在试图获取岩石的压剪破坏临界卸荷量时，可以根据初始围压和裂隙参数进行获取。
作为一种可能实现的方式，如图5所示，在上述实施例的基础上，上述步骤S102中根据初始围压，获取述岩石的压剪破坏临界卸荷量的具体过程，包括以下步骤：
S501、获取岩石的裂隙面的裂隙参数。
作为一种可能实现的方式，如图6所示，在上述实施例的基础上，上述步骤S501中获取岩石的裂隙面的裂隙参数的具体过程，包括以下步骤：
S601、获取岩石对应的裂隙面的黏聚力和内摩擦角。
需要说明的是，在围压卸荷-渗流的过程中，可以获取岩石对应的裂隙面的黏聚力c j 和内摩擦角φ j 。
S602、获取初始围压与裂隙面的法线方向的夹角，并将黏聚力、内摩擦角和夹角作为裂隙面的裂隙参数。
在本申请实施例中，在获取岩石对应的裂隙面的黏聚力和内摩擦角后，可以获取初始围压与裂隙面的法线方向的夹角β。
此种情况下，可以将黏聚力c j 、内摩擦角φ j 和夹角β作为裂隙面的裂隙参数。
S502、根据初始围压和裂隙参数，获取压剪破坏临界卸荷量。
在本申请实施例中，在获取到初始围压和裂隙参数后，可以根据以下公式，获取压剪破坏临界卸荷量：
Figure 40611DEST_PATH_IMAGE002
其中，ζ 3c为压剪破坏临界卸荷量、c j 为岩石对应的裂隙面的黏聚力、φ j 为岩石对应的裂隙面的内摩擦角、β为初始围压与裂隙面的法线方向的夹角、σ 3为初始围压、σ 1为目标轴向压力。
需要说明的是，本申请中，在试图确定岩石的破坏模式时，可以根据卸荷破坏临界卸荷量和压剪破坏临界卸荷量之间的大小关系，确定岩石的破坏模式。
作为一种可能实现的方式，如图7所示，在上述实施例的基础上，上述步骤S103中根据卸荷破坏临界卸荷量和压剪破坏临界卸荷量，确定岩石的破坏模式的具体过程，包括以下步骤：
S701、当卸荷破坏临界卸荷量大于压剪破坏临界卸荷量时，确定岩石的破坏模式为压剪破坏模式。
举例而言，当卸荷破坏临界卸荷量ζ 3u大于压剪破坏临界卸荷量ζ 3c时，即当ζ 3u>ζ 3c时，则可以确定岩石的破坏模式为压剪破坏模式。
S702、当卸荷破坏临界卸荷量小于压剪破坏临界卸荷量时，确定岩石的破坏模式为卸荷渗流致拉破坏模式。
举例而言，当卸荷破坏临界卸荷量ζ 3u小于压剪破坏临界卸荷量ζ 3c时，即当ζ 3u<ζ 3c时，则可以确定岩石的破坏模式为卸荷渗流致拉破坏模式。
进一步地，在确定岩石的破坏模式后，可以根据岩石的破坏模式，对岩体的稳定性进行判定。
作为一种可能实现的方式，如图8所示，在上述实施例的基础上，上述步骤S104中根据破坏模式，对岩体的稳定性进行判定的具体过程，包括以下步骤：
S801、根据破坏模式，获取岩石的破坏特性和/或目标判定策略。
在本申请实施例中，在获取到岩石的破坏模式后，由于岩石破坏模式的不同，则对岩石的破坏特性也不同，因此可以针对岩石的破坏特性，获取对应的目标判定策略。
在本申请实施例中，在获取到岩石的破坏模式后，可以根据岩石的不同破坏模式，获取对应的目标判定策略。
举例而言，针对岩石的破坏模式为压剪破坏模式，可以制定目标判定策略1，针对岩石的破坏模式为卸荷渗流致拉破坏模式，可以制定目标判定策略2。
S802、根据破坏特性和/或目标判定策略，对岩体的稳定性进行判定。
在本申请实施例中，在获取到岩石破坏特性和/或目标判定策略后，进而可以根据破坏特性和/或目标判定策略，对岩体的稳定性进行判定。
需要说明的是，为了能够更直观地获取岩石对应的剪切破裂与卸荷渗流致拉破坏的变化情况，可以根据初始围压和应力阈值，绘制对应的关系曲线，并根据关系曲线，获取岩石对应的剪切破裂与卸荷渗流致拉破坏的变化情况。
作为一种可能实现的方式，如图9所示，在上述实施例的基础上，根据关系曲线，获取岩石对应的剪切破裂与卸荷渗流致拉破坏的变化情况的具体过程，包括以下步骤：
S901、获取岩石对应的应力阈值。
其中，应力阈值，指的是岩石所受应力的临界值即卸荷量临界值。
S902、根据初始围压和应力阈值，绘制对应的关系曲线。
在本申请实施例中，在获取到初始围压和应力阈值后，可以根据初始围压和应力阈值，绘制对应的关系曲线。
作为一种可能实现的方式，可以以初始围压σ 3为横坐标，卸荷量临界值为纵坐标，绘制对应的关系曲线。
需要说明的是，可以根据岩石对应的裂隙面的黏聚力c j 的不同情况，绘制对应的关系曲线。
举例而言，如图10所示，在岩石对应的裂隙面的黏聚力c j 较小的情况下，绘制对应的关系曲线，如图11所示，在岩石对应的裂隙面的黏聚力c j 中等的情况下，绘制对应的关系曲线，如图12所示，在岩石对应的裂隙面的黏聚力c j 较大的情况下，绘制对应的关系曲线。
S903、根据关系曲线，获取岩石对应的剪切破裂与卸荷渗流致拉破坏的变化情况。
在本申请实施例中，在获取到关系曲线后，可以根据关系曲线，获取岩石对应的剪切破裂与卸荷渗流致拉破坏的变化情况。
综上所述，可以根据上述方法，基于室内测定的岩石围压、轴向应力、卸荷速率、渗透压力等相关条件形成岩体稳定性的判定系统，通过岩体稳定性的判定系统快速实时显示出不同围压下岩石压剪破裂与卸荷破裂的卸荷量变化，并可根据卸荷破坏临界卸荷量和压剪破坏临界卸荷量的大小实时确定岩石的破坏模式，从而为判定岩石的破坏模式提供依据，并为分析岩体的破坏特性提供可靠基础数据。
传统的岩石破坏模式的确定方法，主要以主观肉眼观察岩石破坏的裂隙形态及破裂形态为主，仅考虑岩石单纯受加载应力作用，不适用于卸荷破坏的岩石，也难以适应深部更加复杂与多变的围岩应力环境的岩石破坏模式的判定。区别于相关技术，本申请通过对工程岩石的卸荷和渗透压力的耦合破坏的分析与判定，可以准确地计算岩石的破坏模式，同时计算方法的可实施性强，可以满足复杂应力路径下岩石卸荷破坏模式的计算与确定，并以快速确定及实时显示为本发明的主要特色，可适应深部更加复杂与多变的围岩应力环境的岩石破坏模式判定。
本申请提供的岩体稳定性的判定方法，根据初始围压、压力参数和抗拉强度，获取卸荷破坏临界卸荷量，并根据初始围压和裂隙参数，获取压剪破坏临界卸荷量，在当卸荷破坏临界卸荷量大于压剪破坏临界卸荷量时，确定岩石的破坏模式为压剪破坏模式，在当卸荷破坏临界卸荷量小于压剪破坏临界卸荷量时，确定岩石的破坏模式为卸荷渗流致拉破坏模式，进而可以根据破坏模式，获取岩石的破坏特性和/或目标判定策略，并根据破坏特性和/或目标判定策略，对岩体的稳定性进行判定，同时还可以获取岩石对应的应力阈值，并可以根据初始围压和应力阈值，绘制对应的关系曲线，并根据关系曲线，获取岩石对应的剪切破裂与卸荷渗流致拉破坏的变化情况。本申请避免了通过观察岩石破坏的裂隙形态及破裂形态以确定岩石的破坏模式为主的现状，可以在复杂应力路径下，准确地计算并确定岩石的破坏模式，进而根据岩石的破坏模式对岩体的稳定性进行判断，同时可以根据关系曲线，实时获取岩石对应的剪切破裂与卸荷渗流致拉破坏的变化情况，提高了地下空间围岩体的稳定性和安全性。
为了实现上述实施例，本实施例提供了一种岩体稳定性的判定装置，图13为本申请实施例提供的一种岩体稳定性的判定装置的结构示意图。
如图13所示，该岩体稳定性的判定装置1000，包括：第一获取模块110、第二获取模块120、确定模块130和判定模块140。其中，
第一获取模块110，用于获取岩石的初始围压；
第二获取模块120，用于根据所述初始围压，获取所述岩石的卸荷破坏临界卸荷量和压剪破坏临界卸荷量；
确定模块130，用于根据所述卸荷破坏临界卸荷量和所述压剪破坏临界卸荷量，确定所述岩石的破坏模式；
判定模块140，用于根据所述破坏模式，对所述岩体的稳定性进行判定。
根据本申请的一个实施例，所述第二获取模块120，还用于：获取所述岩石的压力参数；获取所述岩石在无围压状态下的岩体裂隙结构的抗拉强度；根据所述初始围压、所述压力参数和所述抗拉强度，获取所述卸荷破坏临界卸荷量。
根据本申请的一个实施例，所述第二获取模块120，还用于：获取所述岩石在围压卸荷起始时刻的目标轴向压力；获取所述岩石的承压水压力，以及所述承压水压力的作用系数，并将所述目标轴向压力、所述承压水压力和所述作用系数作为所述压力参数。
根据本申请的一个实施例，所述第二获取模块120，还用于：在对所述岩石开始进行围压卸荷之前，对所述岩石施加轴向压力至所述目标轴向压力。
根据本申请的一个实施例，所述第二获取模块120，还用于：获取所述岩石的裂隙面的裂隙参数；根据所述初始围压和所述裂隙参数，获取所述压剪破坏临界卸荷量。
根据本申请的一个实施例，所述第二获取模块120，还用于：获取所述岩石对应的裂隙面的黏聚力和内摩擦角；获取所述初始围压与所述裂隙面的法线方向的夹角，并将所述黏聚力、所述内摩擦角和所述夹角作为所述裂隙面的裂隙参数。
根据本申请的一个实施例，所述确定模块130，还用于：当所述卸荷破坏临界卸荷量大于所述压剪破坏临界卸荷量时，确定所述岩石的所述破坏模式为压剪破坏模式；或者，当所述卸荷破坏临界卸荷量小于所述压剪破坏临界卸荷量时，确定所述岩石的所述破坏模式为卸荷渗流致拉破坏模式。
根据本申请的一个实施例，所述判定模块140，还用于：根据所述破坏模式，获取所述岩石的破坏特性和/或目标判定策略；根据所述破坏特性和/或所述目标判定策略，对所述岩体的稳定性进行判定。
根据本申请的一个实施例，所述判定装置1000，还用于：获取所述岩石对应的应力阈值；根据所述初始围压和所述应力阈值，绘制对应的关系曲线；根据所述关系曲线，获取所述岩石对应的剪切破裂与卸荷渗流致拉破坏的变化情况。
根据本申请提供的岩体稳定性的判定装置，通过获取岩石的初始围压，根据初始围压，获取岩石的卸荷破坏临界卸荷量和压剪破坏临界卸荷量，并根据卸荷破坏临界卸荷量和压剪破坏临界卸荷量，确定岩石的破坏模式，并根据破坏模式，对岩体的稳定性进行判定。本申请避免了通过观察岩石破坏的裂隙形态及破裂形态以确定岩石的破坏模式为主的现状，可以在复杂应力路径下，准确地计算并确定岩石的破坏模式，进而根据岩石的破坏模式对岩体的稳定性进行判断，提高了地下空间围岩体的稳定性和安全性。
为了实现上述实施例，本申请还提出了一种电子设备2000，如图14所示，包括存储器220、处理器210及存储在存储器220上并可在处理器210上运行的计算机程序，处理器执行程序时，实现前述的岩体稳定性的判定方法。
为了实现上述实施例，本申请还提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述的岩体稳定性的判定方法。
为了实现上述实施例，本申请还提出一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时，实现如上所述的岩体稳定性的判定方法。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本申请公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本申请开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。

Claims (9)

1.一种岩体稳定性的判定方法，包括：
获取岩石的初始围压；
在所述初始围压下，将获取的所述岩石发生卸荷破坏时的岩石卸荷量的临界值作为所述岩石的卸荷破坏临界卸荷量，将获取的所述岩石发生剪切破坏时的岩石卸荷量的临界值作为所述岩石的压剪破坏临界卸荷量；
根据所述卸荷破坏临界卸荷量和所述压剪破坏临界卸荷量，确定所述岩石的破坏模式，所述岩石的破坏模式包括压剪破坏模式和卸荷渗流致拉破坏模式，其中，当所述卸荷破坏临界卸荷量大于所述压剪破坏临界卸荷量时，所述岩石的所述破坏模式为压剪破坏模式，当所述卸荷破坏临界卸荷量小于所述压剪破坏临界卸荷量时，所述岩石的所述破坏模式为卸荷渗流致拉破坏模式；
根据所述破坏模式，对所述岩体的稳定性进行判定。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述初始围压，获取所述岩石的卸荷破坏临界卸荷量，包括：
获取所述岩石的压力参数；
获取所述岩石在无围压状态下的岩体裂隙结构的抗拉强度；
根据所述初始围压、所述压力参数和所述抗拉强度，获取所述卸荷破坏临界卸荷量。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述获取所述岩石的压力参数，包括：
获取所述岩石在围压卸荷起始时刻的目标轴向压力；
获取所述岩石的承压水压力，以及所述承压水压力的作用系数，并将所述目标轴向压力、所述承压水压力和所述作用系数作为所述压力参数。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述方法还包括：
在对所述岩石开始进行围压卸荷之前，对所述岩石施加轴向压力至所述目标轴向压力。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述获取所述岩石的压剪破坏临界卸荷量，包括：
获取所述岩石的裂隙面的裂隙参数；
根据所述初始围压和所述裂隙参数，获取所述压剪破坏临界卸荷量。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述获取所述岩石的裂隙面的裂隙参数，包括：
获取所述岩石对应的裂隙面的黏聚力和内摩擦角；
获取所述初始围压与所述裂隙面的法线方向的夹角，并将所述黏聚力、所述内摩擦角和所述夹角作为所述裂隙面的裂隙参数。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述破坏模式，对所述岩体的稳定性进行判定，包括：
根据所述破坏模式，获取所述岩石的破坏特性和/或目标判定策略；
根据所述破坏特性和/或所述目标判定策略，对所述岩体的稳定性进行判定。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括：
获取所述岩石对应的应力阈值；
根据所述初始围压和所述应力阈值，绘制对应的关系曲线；
根据所述关系曲线，获取所述岩石对应的剪切破裂与卸荷渗流致拉破坏的变化情况。
9.一种岩体稳定性的判定装置，包括：
第一获取模块，用于获取岩石的初始围压；
第二获取模块，用于在所述初始围压下，将获取的所述岩石发生卸荷破坏时的岩石卸荷量的临界值作为所述岩石的卸荷破坏临界卸荷量，将获取的所述岩石发生剪切破坏时的岩石卸荷量的临界值作为所述岩石的压剪破坏临界卸荷量；
确定模块，用于根据所述卸荷破坏临界卸荷量和所述压剪破坏临界卸荷量，确定所述岩石的破坏模式，所述岩石的破坏模式包括压剪破坏模式和卸荷渗流致拉破坏模式，其中，当所述卸荷破坏临界卸荷量大于所述压剪破坏临界卸荷量时，所述岩石的所述破坏模式为压剪破坏模式，当所述卸荷破坏临界卸荷量小于所述压剪破坏临界卸荷量时，所述岩石的所述破坏模式为卸荷渗流致拉破坏模式；
判定模块，用于根据所述破坏模式，对所述岩体的稳定性进行判定。
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