李新凱

【摘 要】 簡要闡述了傳統(tǒng)邊坡巖體質(zhì)量評價的方法，評價其優(yōu)缺點及其適用范圍；并對當(dāng)前新出現(xiàn)的邊坡巖體質(zhì)量分級方法進行了概括；總結(jié)了傳統(tǒng)方法和新方法共有的不足之處。

【關(guān)鍵詞】 巖質(zhì)邊坡 巖體質(zhì)量評價 巖體質(zhì)量分級

1 巖體質(zhì)量分級的現(xiàn)狀

工程巖體分類既是巖體質(zhì)量評價的基礎(chǔ)，又是巖體工程地質(zhì)條件量化的一個重要途徑。目前，國內(nèi)外關(guān)于巖體質(zhì)量綜合評價方法繁多，各類巖體質(zhì)量評價分級方法的參評因素、評價標(biāo)準(zhǔn)等都不相同，對同一個評價對象，不同的評價方法可能會有不同的評價結(jié)果。

2 邊坡巖體質(zhì)量傳統(tǒng)分類方法

2.1SMR分級法。SMR分級法是在巖塊強度、RQD、不連續(xù)面間距、不連續(xù)面狀態(tài)、地下水等前提因素下，加入了對邊坡穩(wěn)定性有直接影響的一些條件：F1結(jié)構(gòu)面傾向與邊坡傾向的條件，F(xiàn)2平面滑動中結(jié)構(gòu)面傾角的條件，F(xiàn)3邊坡傾角與結(jié)構(gòu)面傾角的條件，F(xiàn)4開挖方式對邊坡穩(wěn)定的條件。其表達(dá)式為：SMR=RMR-F1F2F3+F4。

SMR分級結(jié)合了結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀，臨空面的組合關(guān)系分析對邊坡的穩(wěn)定性，而且考慮了邊坡開挖方法，合理的考慮了多種地質(zhì)條件的全面效果。但是SMR沒有考慮邊坡高度條件、控制結(jié)構(gòu)面連續(xù)、夾泥等對穩(wěn)定性的影響，權(quán)值較邊坡真實的狀態(tài)要低[1]。

2.2CSMR分級法。CSMR邊坡巖體分級方法是在SMR分類的前提下，加入坡高修正系數(shù)和結(jié)構(gòu)面狀況修正系數(shù)，形成的高邊坡巖體質(zhì)量分級方式。但是實際使用中存在以下問題：1、F1所占的權(quán)重過大，即當(dāng)邊坡角比結(jié)構(gòu)面傾角大于10°時，無論巖體和結(jié)構(gòu)面的強度多高，巖體均要降低三個級別，都是不穩(wěn)定的，這與邊坡的實際情況不吻合；2、當(dāng)結(jié)構(gòu)面的起伏粗糙，結(jié)合緊密，性狀較好時，其綜合摩擦角增大，抗剪強度增加。而在前述分析中，結(jié)構(gòu)面條件系數(shù)入的取值只考慮了結(jié)構(gòu)面的規(guī)模大小，而未考慮結(jié)構(gòu)面性狀特征對邊坡穩(wěn)定的影響，顯然是不完善的。

2.3規(guī)范巖質(zhì)邊坡巖體分級法。巖質(zhì)邊坡巖體分級法《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》2002年提出，由巖體完整程度，結(jié)構(gòu)面的結(jié)合程度，結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀，邊坡自穩(wěn)狀況4個因素構(gòu)成，將巖體劃為四個等級。巖體的完整性考慮了結(jié)構(gòu)面的組數(shù)，平均間距，結(jié)構(gòu)類型，完整性系數(shù)以及巖體體積結(jié)構(gòu)面數(shù)。該分級方式在邊坡巖體分級的過程中，非常容易實施，但分析評價巖體的結(jié)構(gòu)面張開狀況，邊坡自穩(wěn)能力等時，非常容易受人的主觀判斷帶來的對邊坡穩(wěn)定分析，人不同在判斷評判時導(dǎo)致結(jié)果也存在差異。坡度和坡高對邊坡穩(wěn)定性的影響是巨大的，而該評價方法則忽略了邊坡高度的尺寸效應(yīng)[2]這一因素。

3 邊坡巖體質(zhì)量現(xiàn)代分類方法

3.1邊坡穩(wěn)定性模糊綜合評判分析法。邊坡穩(wěn)定性模糊綜合評判分析法[3]是把邊坡特性及穩(wěn)定性的范圍定為模糊不確定的，再此基礎(chǔ)上建立邊坡穩(wěn)定多級評價模糊模型[4]，采用模糊變換規(guī)則和最大隸屬度條件，并將問題歸結(jié)為隸屬函數(shù)和密度函數(shù)的求解，以此評價邊坡級別。

模糊理論在邊坡工程中的應(yīng)用仍然存在許多問題，主要體現(xiàn)在邊坡模糊評價標(biāo)準(zhǔn)的建立、隨機過程隸屬函數(shù)的確定。對邊坡的模糊分析，只能定性判斷邊坡穩(wěn)定性的類型，不能定量得到確切的值，這對工程建設(shè)的意義不是很大；參與分析的因素太多，而這些因素對邊坡穩(wěn)定性的影響是不相同的，這會使呈現(xiàn)出的成果與現(xiàn)實邊坡有著很大的差異，所以應(yīng)用不是很普及。

3.2邊坡巖體AHP-Fuzzy綜合評價方法。AHP-Fuzzy綜合評價方法[5]將AHP層次分析原理[6]和Fuzzy模糊評價原理[7]有機結(jié)合起來，應(yīng)用于邊坡巖體質(zhì)量評價中，將各種定量、定性的評估因素統(tǒng)一處理，為進行邊坡巖體質(zhì)量評價提供有益的參考。

邊坡巖體質(zhì)量的AHP-Fuzzy綜合評估因素分為3類，即潛在因素、誘發(fā)因素和工程因素[8]。潛在因素多為巖質(zhì)邊坡的固有屬性，如巖石變形強度特性、結(jié)構(gòu)面空間分布、結(jié)構(gòu)面強度特性、地質(zhì)構(gòu)造等；誘發(fā)因素通常為引起巖質(zhì)邊坡發(fā)生滑坡破壞的因素，如地震、降雨等；工程因素也會對巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性造成一定的影響，如坡角、坡高、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀與邊坡面的空間關(guān)系等。

邊坡巖體質(zhì)量分級本應(yīng)是先期的一種簡捷的評估方法，但是AHP-Fuzzy法在確定影響因素隸屬矩陣時過于繁瑣，從而導(dǎo)致實際操作性不強；離散型影響因素隸屬矩陣仍采用打分取值，帶有一定主觀性；未考慮坡長和坡高的關(guān)系，從而忽略了坡體兩側(cè)土體對邊坡的支撐效應(yīng)；使用條件有局限性，如當(dāng)邊坡體中含軟弱夾層或邊坡體為軟硬巖互層時，該方法的評估結(jié)果誤差較大。

3.3Fisher分析判別模型法。Fisher判別分析法[9]是根據(jù)觀測到樣本若干數(shù)量的特征對新獲得的樣本進行歸類、識別，判斷其所屬類型的一種多元統(tǒng)計分析方法。由于該判別法對原始數(shù)據(jù)分布并無特殊要求，因此非常適合未知樣本分布的情況，并全面考慮影響預(yù)測的各種因素，盡可能真實準(zhǔn)確地識別目標(biāo)所屬類別。

結(jié) 語

對于傳統(tǒng)的分級方法，基本上都存在以下3個不足：（1）評價指標(biāo)選擇不夠全面，未能全面反映巖體其發(fā)育特征和賦存條件；（2）影響巖體質(zhì)量的因素常具有多層次性、模糊性和不確定性等復(fù)雜特點，巖體質(zhì)量評價過程中人為因素影響大，評分結(jié)果常具有很大的隨意性；（3）大多數(shù)方法都采用分值區(qū)間來判斷巖體質(zhì)量級別，對于分值位于區(qū)間端點附近的巖體，其巖體質(zhì)量存在不確定性。

另外現(xiàn)在的邊坡巖體質(zhì)量分類法主要應(yīng)用于未出現(xiàn)滑動的巖質(zhì)工程邊坡上，而對于出現(xiàn)破壞的邊坡，巖體受到擾動，結(jié)構(gòu)面強度有所變化，對水的滲透敏感，是否適應(yīng)于出現(xiàn)破壞邊坡巖體質(zhì)量分級有待進一步研究。

【參考文獻(xiàn)】

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[4] 樓芬. 露天礦邊坡安全的模糊隨機可靠度分析[D]. 中南大學(xué)，2008.

[5] 王宇，賈志剛，李曉，汪燦，余宏明. 邊坡模糊隨機可靠性分析的模糊點估計法[J]. 2012，33（6）：1795～1800.