虞金林

（中国建筑材料工业地质勘查中心江苏总队，江苏 南京 211135）

0 引言

Hoek-Brown 强度准则是Hoek 和 Brown 在基于Griffith 强度理论以及对大量岩石三轴试验和现场岩体试验成果的分析，于1980 年提出。

广义的Hoek-Brown 准则还引进了地质强度指标（GSI）和岩体扰动系数（D）的概念，将岩体分级与物理指标参数有效地结合起来。

1 GSI 值定量化方法

地质强度指标是E. Hoek 提出的一种围岩分级系统，GSI 的取值直接与岩体力学参数相联系，因此GSI 围岩分级与Hoek-Brown 强度准则的联合使用在工程实践中更具有可操作性，能够方便、及时、准确地反映岩体的实际情况。

通过充填程度Rf、风化程度Rw与粗糙度Rr之和确定GSI 体系中结构表面条件SCR， 可参见Sonmez[1]等的研究确定取值评分表，见表1。

表1 结构（节理）表面条件（SCR）评分

可量化结构表面特征， 将结构表面条件SCR（0～18）分为 5 个等级。

GSI 体系中岩体结构等级SR 的计算公式如式（1~3）所示：

当岩体为块状或完整结构（I/M）时，有：

当岩体为散体结构（D）、碎裂结构/扰动/裂缝（B/D/S）、镶嵌结构（VB）、块状结构（B）时，有：

当岩体为层状/剪切带（L/Sh）时，有：

GSI 体系中根据粗糙度Rr、 风化程度Rw与充填程度Rf之和确定了结构表面条件SCR， 基于对岩体结构特征进行区间值量化需采用SCR、SR，则在岩体三维节理面网络基础上得到岩体结构等级SR 和岩体体积节理数Jv。 相关GSI 定量化表格如图1 所示。

图1 改进的GSI 定量化

Hoek-Brown 强度准则中岩体力学参数取值对GSI 的取值很敏感[2]，需要对GSI 的取值做到更加量化和精准。 RMR 是国际常用的岩体分级方法，其数值与[BQ]等具有一定的关系，而Hoek 等通过将GSI与RMR 联系起来， 使得GSI 的取值具有了普遍适用性。……