淺析工程地質(zhì)巖組與巖體質(zhì)量分級(jí)在巖石工程中的應(yīng)用對比

賀力寬

摘 要：在巖石力學(xué)中經(jīng)常會(huì)涉及到巖體質(zhì)量分級(jí)和巖塊工程分類的應(yīng)用，從而促使工程施工及規(guī)劃的服務(wù)對象能夠更加具體。工程地質(zhì)巖組與巖體質(zhì)量分級(jí)兩者的應(yīng)用和依據(jù)各有所長，對工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)和地質(zhì)出現(xiàn)問題的超前預(yù)報(bào)也起著不一樣的作用，同時(shí)又存在一定的重疊與交叉，兩者相互結(jié)合起來運(yùn)用能夠科學(xué)解釋變形破壞模式以及對不同期間的判別結(jié)果進(jìn)行對比。為此，對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的對比和剖析，從而推進(jìn)兩者彼此進(jìn)一步的交融和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：工程地質(zhì)巖組；巖體質(zhì)量分級(jí)；巖石工程；應(yīng)用對比

中圖分類號(hào)：TU45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.22.108

由于遭受很多不良地質(zhì)的干擾，在不同的建設(shè)期間，所判別的巖體質(zhì)量級(jí)別也會(huì)不一樣。盡管巖體質(zhì)量分級(jí)能夠?yàn)槲覀兲峁┯嘘P(guān)的力學(xué)數(shù)據(jù)參數(shù)，但是在面臨相對復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境的時(shí)候，還是會(huì)存在難以劃分變形破壞模式的情況，對制訂支護(hù)和開挖的有關(guān)方案非常不利。所以，我們還需要再結(jié)合巖石工程的實(shí)際，以劃分工程地質(zhì)巖組來進(jìn)行工程地質(zhì)條件評估，同時(shí)將巖體質(zhì)量分級(jí)作為巖石地下相關(guān)施工與工程規(guī)劃的基本依據(jù)。兩者彼此之間做到相輔相成、相得益彰，從而更好地對不同階段工程的判別結(jié)果進(jìn)行有效對比。

1 工程地質(zhì)巖組在巖石工程中的應(yīng)用

巖體構(gòu)造分類、結(jié)構(gòu)面及結(jié)構(gòu)體分級(jí)、工程地質(zhì)巖組、巖石工程地質(zhì)分類等共同組成了以巖體工程地質(zhì)力學(xué)觀念為基礎(chǔ)的可操作技能，從而為評估工程地質(zhì)條件提供了依據(jù)支持。有關(guān)巖體工程地質(zhì)力學(xué)的研究表明，所謂的“巖組”，指的是巖石的工程地質(zhì)組合，其能夠有效促進(jìn)對巖體結(jié)構(gòu)的了解以及對巖組的準(zhǔn)確劃分，從而進(jìn)一步提升評估巖體的穩(wěn)定性。而所謂的“巖組劃分”是在巖體工程地質(zhì)力學(xué)（即巖體構(gòu)造控制巖體安穩(wěn)）的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，由于工程巖體相比于其地質(zhì)體巖體要大，所以巖組劃分最好不要太大，我們需要將建造類型作為其根基。一般情況下，工程地質(zhì)巖組主要服務(wù)于工程設(shè)計(jì)規(guī)劃，其對應(yīng)的結(jié)構(gòu)體和面級(jí)別通常都比較低，并且也不屬于大區(qū)域范圍上的宏觀。從有關(guān)巖體工程地質(zhì)力學(xué)的研究中可知，巖組本質(zhì)上指的是巖石的工程地質(zhì)組合。科學(xué)地劃分區(qū)分巖組能夠提高對巖體構(gòu)造的認(rèn)知，同時(shí)幫助相關(guān)工程的操作工作人員科學(xué)、有效地應(yīng)用工程地質(zhì)相關(guān)資料。

2 巖體質(zhì)量分級(jí)在巖石工程中的應(yīng)用

有關(guān)巖體及巖塊的工程分類一直都是工程地質(zhì)及巖體力學(xué)的重要研究課題。通常情況下，在數(shù)值上巖體的分類以五級(jí)為主，其他的還有九級(jí)、七級(jí)、四級(jí)、三級(jí)等。將工程的技術(shù)條件和施工條件考慮到其中，鐵道有關(guān)部門對此還提出了有關(guān)六級(jí)隧道圍巖的分級(jí)計(jì)劃，水利有關(guān)部門則對此提出了有關(guān)十六級(jí)巖土開挖的分級(jí)計(jì)劃。在鐵道有關(guān)部門和水利有關(guān)部門所提出的這2個(gè)計(jì)劃方案，都將土體的存在及其影響內(nèi)容包含在內(nèi)。

在開挖壩基及渠道的過程中，由于多數(shù)施工現(xiàn)場處在地下水位以上，所挖掘的巖土大多不飽水且干燥，所以我們需要將巖石單軸飽和度和抗壓強(qiáng)度值當(dāng)作其主要分類指標(biāo)的參考依據(jù)。在巖石工程進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃、施工的同時(shí)，有關(guān)巖體的質(zhì)量類別也會(huì)隨之改變。此時(shí)，就需要我們作出相應(yīng)的調(diào)整。

3 兩者的應(yīng)用對比與關(guān)系分析

在巖體構(gòu)造和建造的控制論基礎(chǔ)上，工程圍巖體穩(wěn)定性或強(qiáng)度、地質(zhì)巖組以及實(shí)施的巖體質(zhì)量分級(jí)各自都有著不同的適用范圍和特征。工程地質(zhì)巖組著重的是控制性結(jié)構(gòu)和巖性的組合，而巖體質(zhì)量分級(jí)盡管給工程的施工及規(guī)劃提供了力學(xué)參數(shù)規(guī)模，但是在面臨相對復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境的時(shí)候，在尺度分辨率及方向等環(huán)節(jié)存在某些問題，從而不能對變形破壞模式進(jìn)行清晰的界定，需要同時(shí)結(jié)合巖組。通常情況下，針對巖體的分級(jí)選用的積商法計(jì)算、多指標(biāo)和差法大都是選取部分關(guān)鍵性指標(biāo)來進(jìn)行乘積或加法計(jì)算。

從長期對巖石工程研究過程中所呈現(xiàn)的問題總結(jié)來看，在不同的地質(zhì)條件情況下，各個(gè)指標(biāo)和要素的權(quán)重及工作并不是平等的。這也可以被看作同等質(zhì)量級(jí)別巖體出現(xiàn)故障問題及問題程度是否不等的因素。在巖體質(zhì)量的計(jì)算過程中，結(jié)構(gòu)因素權(quán)重和層次性并沒有特別的表現(xiàn)。這就導(dǎo)致了在相對簡單的地質(zhì)條件下可以運(yùn)用巖體質(zhì)量分類，而在面臨相對復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境時(shí)，使用巖體質(zhì)量分級(jí)的意義就隨之下降。此時(shí)，應(yīng)該及時(shí)地分析地質(zhì)環(huán)境條件及相關(guān)要素。由此可知，在相對復(fù)雜的地質(zhì)條件下，應(yīng)用工程地質(zhì)巖組反而會(huì)表現(xiàn)出其較好的適用性。在巖體分級(jí)中，所需要考量的要素有很多，不僅需要考慮工程的規(guī)模和類型，還需要結(jié)合地質(zhì)條件自身的復(fù)雜程度與特色。

工程地質(zhì)巖組是將巖體工程地質(zhì)力學(xué)作為根底的較大規(guī)模的定性分類，掌握地質(zhì)體關(guān)鍵的內(nèi)因（比如巖體地質(zhì)結(jié)構(gòu)改造及建造）來分類，能夠促進(jìn)其獲得相應(yīng)的變形破壞模式；而巖體質(zhì)量分級(jí)通常以多指標(biāo)或者單指標(biāo)核算評判巖體質(zhì)量程度，其中不僅包括工程巖體自身，還包括其所在地質(zhì)的環(huán)境要素。

巖石工程在不同的期間和不同的層次上，工程地質(zhì)巖組與巖體質(zhì)量分級(jí)兩者的應(yīng)用與依據(jù)各有所長，對工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)和地質(zhì)出現(xiàn)問題的超前預(yù)報(bào)起著不同的作用，而又存在一定的重疊與交叉，兩者彼此結(jié)合起來運(yùn)用能夠科學(xué)地解釋變形破壞模式以及對不同期間的判別結(jié)果進(jìn)行對比，能夠幫助我們更好地了解變形破壞模式，更深刻地認(rèn)識(shí)不同地質(zhì)要素對巖體造成的影響，為相關(guān)工程規(guī)劃的順利進(jìn)行打下良好的基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語

從可操作技能方式層面來看，工程地質(zhì)巖組和巖體質(zhì)量分級(jí)彼此之間有著不同的方式，并且兩者之間所依據(jù)和運(yùn)用的層次規(guī)模也都不相同，對工程提供服務(wù)的階段同樣存在著明顯不同。但是它們彼此之間又有著一定的關(guān)聯(lián)，兩者相輔相成、相得益彰，從而更好地發(fā)揮對不同階段工程的判別結(jié)果進(jìn)行有效對比的作用。本文詳細(xì)地介紹了兩者在巖石工程中的應(yīng)用對比，希望能夠?yàn)閹r石工程的相關(guān)工作人員提供有用的信息。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：劉曉芳〕