工程地質巖組與巖體質量分級在工程中應用對比

高 銳

工程地質巖組與巖體質量分級在工程中應用對比

高 銳

（黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱150080）

由于諸多不良地質的影響，不同建設階段巖體質量級別的判別結果也會出現差異。巖體質量分級雖然可以提供相應的力學參數，但當面對復雜的地質條件時仍然較難區分變形破壞模式，不利于開挖及支護方案的制定。因此，結合巖石工程實際，劃分工程地質巖組成為評判工程地質條件的基礎。同時，在巖石地下工程設計及施工中還應有巖體質量分級作為基本依據，做到兩者相輔相成，相互結合應用才能更有效發揮不同階段工程效果判別的對比結果。

工程地質巖組；巖體質量分析；巖石工程

就可操作技術方法方面來看，工程地質的分組、分區以及巖體質量分級有各不相同的手段，同時其依據與使用層次范圍也都不盡相同，服務工程階段也存在著顯著差別，但它們之間又存在著一定的必然關聯。在巖石力學中經常會涉及到巖塊工程分類以及巖體質量分級的應用，以此來使工程設計及施工的服務目標更加具體。文章就對工程地質巖組與巖體質量分級的應用及特征進行分析、對比，以促進兩者的進一步發展與融合。

1 工程地質巖組

完整巖石工程地質分類、工程地質巖組、巖體結構分類、結構面及結構體分級與工程地質分區，構成了在以巖體工程地質力學觀點基礎上的可操作技術方法，為工程地質條件評價提供了基本依據［1］。在巖體工程地質力學的相關研究中，巖組也就是指巖石的工程地質組合。對巖組的正確劃分可促進對巖體結構的認識，提高對巖體穩定性的評價。巖組劃分是在以巖體工程地質力學觀點的基礎上出發。加之工程巖體要比地質體小，因此巖組劃分不宜太大，應以建造類型作為根本基礎。通常工程地質巖組是為工程規劃及設計提供服務，與其相對應的結構面與結構體級別都不高，且并非屬于大區域范圍上的宏觀。

2 巖體質量分級

在工程地質及巖體力學中，巖塊與巖體的工程分類一直都是探究的重要課題。一般來說，巖體分類在數量上以5級為主，其余還有3級、4級、7級與9級等等。加之將施工條件與技術條件考慮在內，鐵道部門還提出了關于6級隧道圍巖的分級方案，水利部門則提出了關于16級巖土開挖的分級方案。在這兩個方案中，都將土體的存在與影響內容包含其中。在渠道及壩基的開挖過程中，由于施工現場場地多在地下水位以上，挖掘的巖土具有干燥、不飽水的特點，因此需使用抗壓強度值與巖石單軸飽和作為主要的分類指標依據。在整個巖石工程規劃、設計與施工時，巖體質量類別自然也會隨之發生一些變化，相應的就需作出調整，這與不同勘察階段對地質體揭露部位以及相應的認識程度逐漸提高存在密切關聯，且工程施工必然會對圍巖存在擾動影響。

3 工程地質巖組與巖體質量的關系分析

在以巖石建造與巖體結構控制論為基礎上，工程地質巖組、圍巖體強度或穩定性而實施的巖體質量分級具有各不相同的特點與適用范圍。

前者強調控制性結構與巖性組合，后者雖為設計及施工提供了力學參數范圍，但當處于復雜的地質條件下時卻存在尺度分辨率、方向等方面的一些問題，無法將變形破壞模式予以界定清楚，需要與巖組結合起來。一般來說，對巖體分級采用的多指標和差法、積商法計算都是取幾個關鍵性指標作進行加法或者乘積運算。在長時間對巖石工程中出現的問題總結來看，在地質條件不同的基礎上，各個因素以及指標的權重或者作業并非均等的，這也可以作為同等質量級別巖體發生問題以及程度是否嚴重不等的原因。在巖體質量計算方法中，結構層次性及因素權重并未有特別的體現，這也就形成了在地質條件相對簡單的情況下使用巖體質量分類，而在相對復雜的地質條件下，巖體質量分級意義降低而應轉為剖析地質因素及環境條件。基于此，在復雜的地質條件下，采用工程地質巖組會體現出其很好的適用性。在巖體分級中所考量的因素不同不僅取決于工程類型及規模，而且與地質條件的特點與復雜程度存在很大關聯。

基于巖體結構控制論點的工程地質巖組劃分以及工程地質分區屬于大尺度范圍上工程地質條件分析評價的核心內容與表現形式。巖體質量分級將巖體自身結構、強度特征以及環境條件均綜合考慮在內，是設計及施工的一個關鍵依據。當處于復雜的地質條件下時，對巖體結構的尺度分辨率不確定性及因素權重的均等性進行處理，將巖體分類應用與工程地質巖組有效的相結合，可更好的認清不同地質要素對巖體穩定性產生的影響，更深刻的認識到變形破壞模式，為工程設計的順利開展可奠定良好基礎。

［1］姚銀佩，李夕兵，宮鳳強等.加權距離判別分析法在巖體質量等級分類中的應用［J］.巖石力學與工程學報，2010，29（z2）：4119-4123.

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1007-7596（2015）07-0173-01

2015-06-28

高銳（1981-），男，黑龍江齊齊哈爾人，工程師。