公路隧道勘察圍巖級別劃分研究

李先恒

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司)

1 BQ值圍巖等級劃分法研究

1.1 BQ值圍巖級別劃分概述

BQ值分析法當(dāng)前已經(jīng)成為公路隧道圍巖級別劃分中較為科學(xué)的一種方法，并且在實(shí)際工程中得到了廣泛的應(yīng)用。該方法主要分為兩個步驟，第一步是初步分級環(huán)節(jié)，主要是將巖石的堅(jiān)硬情況與完整情況視為評價(jià)參數(shù)對巖石級別進(jìn)行評價(jià)，并在此基礎(chǔ)上利用BQ值公式進(jìn)行定量的計(jì)算，從而劃分出圍巖級別。第二部是修正環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)將巖石的地下水狀態(tài)、地應(yīng)力情況以及軟弱結(jié)構(gòu)面等因素引入到評價(jià)環(huán)節(jié)，利用值公式對評價(jià)結(jié)果進(jìn)行修正。如果兩次所獲得結(jié)果一致，則即可確認(rèn)圍巖級別，不一致時(shí)則需要重新展開工作。

1.2 BQ值圍巖級別劃分公式

BQ法使用巖石單軸抗壓強(qiáng)度RC來反應(yīng)巖石堅(jiān)硬程度，利用巖石完整度指數(shù)KV來反應(yīng)巖體的完整度。因此，BQ的具體計(jì)算公式中主要依靠上述兩類指標(biāo)。具體計(jì)算公式如下:

BQ=90+3RC+250KV

其中RC可以通過有關(guān)的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)取得，KV值則可以利用實(shí)測巖體以及巖塊的縱波波速取得。

通過上述公式的計(jì)算只能初步確定公路隧道圍巖級別。為了確保圍巖級別劃分的準(zhǔn)確性，還應(yīng)該根據(jù)工程實(shí)際中的地下水、地應(yīng)力等情況對其進(jìn)行修正。修正公式如下

［BQ］=BQ-100(K1+K2+K3)

其中，K1為地下水修正系數(shù);K2為主要軟弱結(jié)構(gòu)面修正系數(shù);K3為初始應(yīng)力狀態(tài)修正系數(shù)。

1.3 BQ值圍巖級別劃分具體分析

依據(jù)上述的公式，對不同特征圍巖的RC、KV以及各項(xiàng)修正系數(shù)進(jìn)行常規(guī)的取值，計(jì)算出不同級別圍巖的BQ值以及修正后的［BQ］值(結(jié)果見表1)。［BQ］值與規(guī)定［BQ］值的區(qū)別見圖1。對表中的計(jì)算結(jié)果以及圖1進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)依據(jù)定性特征所計(jì)算出的［BQ］值與規(guī)范給定的參考值有所差別，且大多是小于規(guī)范值。因此，在具體的隧道勘察圍巖級別劃分中直接采用規(guī)范給定的［BQ］值標(biāo)準(zhǔn)劃分圍巖等級，很有可能導(dǎo)致最終確定的級別高于定性劃分。因此，在實(shí)際劃分終不能只依靠定性分析，同時(shí)也不可完全依靠定量方法，因?yàn)橛捎谒淼赖刭|(zhì)條件不盡相同，所取得的數(shù)據(jù)很難保證精確性。所以，應(yīng)當(dāng)將定性與定量結(jié)合一起，確保分級的準(zhǔn)確性。

表1 各級圍巖BQ和［BQ］計(jì)算值

圖1 各級圍巖計(jì)算［BQ］值分布圖

2 結(jié)束語

隨著公路隧道建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，隧道施工前所進(jìn)行的勘察研究工作也得到了不斷的發(fā)展，尤其是在圍巖級別劃分方面。通過科學(xué)的圍巖級別劃分能夠?yàn)樗淼赖脑O(shè)計(jì)以及施工提供基礎(chǔ)，確保工程施工的安全性。當(dāng)前，新規(guī)范中所采用的公路隧道勘察圍巖級別劃分主要使用BQ值法，此種方法避免了傳統(tǒng)規(guī)范主觀性較強(qiáng)的弊端，通過上述的的BQ值結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)定性與定量劃分會出現(xiàn)一定的偏差。

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