李先恒
(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司)
BQ值分析法当前已经成为公路隧道围岩级别划分中较为科学的一种方法,并且在实际工程中得到了广泛的应用。该方法主要分为两个步骤,第一步是初步分级环节,主要是将岩石的坚硬情况与完整情况视为评价参数对岩石级别进行评价,并在此基础上利用BQ值公式进行定量的计算,从而划分出围岩级别。第二部是修正环节。这一环节将岩石的地下水状态、地应力情况以及软弱结构面等因素引入到评价环节,利用值公式对评价结果进行修正。如果两次所获得结果一致,则即可确认围岩级别,不一致时则需要重新展开工作。
BQ法使用岩石单轴抗压强度RC来反应岩石坚硬程度,利用岩石完整度指数KV来反应岩体的完整度。因此,BQ的具体计算公式中主要依靠上述两类指标。具体计算公式如下:
BQ=90+3RC+250KV
其中RC可以通过有关的实验室试验取得,KV值则可以利用实测岩体以及岩块的纵波波速取得。
通过上述公式的计算只能初步确定公路隧道围岩级别。为了确保围岩级别划分的准确性,还应该根据工程实际中的地下水、地应力等情况对其进行修正。修正公式如下
[BQ]=BQ-100(K1+K2+K3)
其中,K1为地下水修正系数;K2为主要软弱结构面修正系数;K3为初始应力状态修正系数。
依据上述的公式,对不同特征围岩的RC、KV以及各项修正系数进行常规的取值,计算出不同级别围岩的BQ值以及修正后的[BQ]值(结果见表1)。[BQ]值与规定[BQ]值的区别见图1。对表中的计算结果以及图1进行分析,可以发现依据定性特征所计算出的[BQ]值与规范给定的参考值有所差别,且大多是小于规范值。因此,在具体的隧道勘察围岩级别划分中直接采用规范给定的[BQ]值标准划分围岩等级,很有可能导致最终确定的级别高于定性划分。因此,在实际划分终不能只依靠定性分析,同时也不可完全依靠定量方法,因为由于隧道地质条件不尽相同,所取得的数据很难保证精确性。所以,应当将定性与定量结合一起,确保分级的准确性。
表1 各级围岩BQ和[BQ]计算值
图1 各级围岩计算[BQ]值分布图
随着公路隧道建设规模的不断扩大,隧道施工前所进行的勘察研究工作也得到了不断的发展,尤其是在围岩级别划分方面。通过科学的围岩级别划分能够为隧道的设计以及施工提供基础,确保工程施工的安全性。当前,新规范中所采用的公路隧道勘察围岩级别划分主要使用BQ值法,此种方法避免了传统规范主观性较强的弊端,通过上述的的BQ值结果分析发现定性与定量划分会出现一定的偏差。
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