巖體體裂隙率野外測量及計算方法的研究*

張 楊 寧立波 尹 峰 趙國紅 白冰珂 朱晛亭

(①中國地質大學(武漢)環境學院， 武漢 430074， 中國)(②安徽省國土廳公益性地質調查管理中心， 合肥 230088， 中國)

0 引 言

巖體裂隙是指固結的堅硬巖石(沉積巖、巖漿巖、變質巖)在各種應力作用下破裂變形而產生的空隙(王大純等， 1995)。裂隙率作為反映巖體裂隙發育程度的重要定量指標，在實際生產工作中主要涉及水利水電工程(梁杏等， 2006)、采礦工程、地質勘探(蔡永慶等， 2001)、巖土工程(馬淑芝等， 2002)、巖質邊坡覆綠(袁磊等， 2017)等專業工程項目。

巖體中發育的裂隙面具有空間組合復雜性、隨機性、形態多樣性等特點，由于現有測量技術手段所限，難以對巖體中真實結構面進行精確描述。目前主要測量方法是通過鉆孔、坑道開挖面或巖石露頭進行人工測量，在工程實踐中常使用測線法和統計窗法(倪春中等， 2013)。測線法通過在巖體露頭布設一條垂直于最發育裂隙的測線直線，測量與測線相交裂隙的幾何參數(Priest et al.， 1981)，其測量的是裂隙一維密度，結果表征的是與裂隙走向垂直方向上單位長度內裂隙所占比例，即線裂隙率(李亞偉等， 2014)。統計窗法通過在裂隙較為發育的露頭選擇合適位置布置矩形或圓形統計窗口，測量與該窗口呈包含、相切、相交關系的所有裂隙面幾何參數(Zhang et al.， 1998)，其測量的是裂隙二維密度，結果表征的是單位面積巖體露頭面所包含裂隙面積的比例，即面裂隙率。

但測線法和統計窗法存在以下問題：(1)兩種測量方法只能從一維或二維角度反映巖體局部表面裂隙發育情況，無法體現巖體內部裂隙發育情況，很可能會遺漏一些關鍵裂隙信息；……