CN111594178A - 缝合带软岩单线铁路隧道水平挤压大变形的施工控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种缝合带软岩单线铁路隧道水平挤压大变形的施工控制方法，包括：在缝合带隧道施工段进行地应力测试和岩体抗压强度测试，获得垂直隧道走向方位的主应力叠加值σmax和岩体抗压强度σs；计算施工段围岩强度应力比σs/σmax；根据所述施工段围岩强度应力比σs/σmax，对施工段进行大变形等级判定；当所述大变形等级达到轻微～中等大变形的标准时，则继续进行以下施工；变更隧道开挖轮廓面；采用变更隧道开挖轮廓面，进行短台阶开挖施工，分步测试不同阶段松动圈范围；根据所述松动圈的测试结果，确定系统锚杆长度和补强系统锚杆长度，从而进行系统锚杆和补强系统锚杆的施工；进行隧道仰拱施工。
Description
技术领域
本发明涉及施工领域，尤其涉及一种缝合带软岩单线铁路隧道水平挤压大变形的施工控制方法。
背景技术
板块缝合带意指不同大陆或岛弧在板块运动中碰撞衔接的部分。由于缝合带衔接的板块边界地质体地理位置曾相距甚远，受长期地壳运动汇聚过程的俯冲、折返等往复的构造作用影响，通常表现出岩石矿物组分冗杂，岩体结构形式多变，地质体内赋存高压、高应变、高应力等复杂的构造特征。隶属印支陆块区的中南半岛是由多组块地拼接而成的复杂地质构造结构，在地史演化进程中，不同地质历史阶段造成大地构造演化，造成多条板块缝合带错落交织，岩石强度松软，岩体节理裂隙发育，施工隧道易受地层构造应力影响，引发不同方位的挤压变形破坏问题，造成掌子面垮塌，初期支护钢架扭曲变形侵限，喷射混凝土开裂脱落，严重威胁施工作业人员安全，影响施工工期进度。
炭质板岩作为变质岩的一种，多以板状或层状结构形式赋存于深部地层，因其层间结构面裂隙发育、矿物组分不同，赋存环境迥异，造成岩体力学性能的差别，施工期间揭示的炭质板岩因受地质构造影响，多表现出薄层结构，抗压强度低，流变效应显著等特征。单线铁路隧道受“瘦高形”断面结构形式影响，拱墙承受侧向挤压荷载产生挠曲，钢架连接部位形成薄弱环节。而隧道施工期间周边构造应力重分布并形成卸荷空间，炭质板岩在构造应力作用产生剪切蠕动、层间弯曲变形或蠕变效应，加剧结构向净空挠曲变形，致使初期支护形成挤压变形。
现阶段随着泛亚铁路运输网络建筑计划的逐步实施，中南半岛印支地块的长大铁路隧道安全快速施工成为建设项目的关键任务，其不同于单一大陆地质构造，是由多组地块之间的碰撞结合带和造山组合经长期演化汇聚而成的复合大陆，线路跨越多组缝合带，造成区域原始构造地应力场极其复杂，加之部分国家经济落后，建设资源和地质资料匮乏，国际上相关理论支撑不足，缺乏施工经验，导致隧道施工期间拱腰边墙多处严重变形侵限破坏。
发明内容
本发明的实施例提供了一种缝合带软岩单线铁路隧道水平挤压大变形的施工方法，能够提高系统锚杆支护作用效果，有效控制轻微～中等大变形现象。
一种缝合带软岩单线铁路隧道水平挤压大变形的施工控制方法，所述方法包括：
步骤1，在缝合带隧道施工段进行地应力测试和岩体抗压强度测试，获得垂直隧道走向方位的主应力叠加值σmax和岩体抗压强度σs；
步骤2，根据所述主应力叠加值σmax和所述岩体抗压强度σs，计算施工段围岩强度应力比σs/σmax；根据所述施工段围岩强度应力比σs/σmax，对施工段进行大变形等级判定；当所述大变形等级达到轻微～中等大变形的标准时，则继续进行以下施工；
步骤3，变更隧道开挖轮廓面；
步骤4，采用变更隧道开挖轮廓面，进行短台阶开挖施工，分步测试不同阶段松动圈范围；根据所述松动圈的测试结果，确定系统锚杆长度和补强系统锚杆长度，从而进行系统锚杆和补强系统锚杆的施工；
步骤5，所述系统锚杆和补强系统锚杆施工完成后，进行隧道仰拱施工。
所述的方法，还包括：
步骤6，多次重复所述步骤4和所述步骤5，直至完成缝合带软岩单线铁路隧道的轻微～中等大变形段的全部施工。
所述步骤1的计算公式具体为：
σmax＝σ1·cos(|θ1|)·sin(α1-β)+σ2·cos(|θ2|)·sin(α2-β)；
其中，σ1为近水平方向最大主应力，σ2为近水平方向最小主应力；
α1为近水平方向最大主应力σ1的方位角；α2为近水平方向最小主应力σ2的方位角；
|θ1|为近水平方向最大主应力σ1的倾角；θ2为近水平方向最小主应力σ2的倾角；
β为隧道轴线走向方位角；
σs＝σcSa；
其中，σs为岩体单轴抗压强度；S、a为岩体力学参数，根据岩体地质强度指标计算GSI确定，GSI取值范围0～100表示岩体从极破碎到完整，GSI取值从Hoek-Brown准则的GSI与围岩性状关系表进行选取；当GSI>25时，
a＝0.5；当GSI<25时，S＝0，
σc为岩石试样单轴抗压强度。
所述步骤3具体为：
增大起拱线以下的开挖轮廓线曲率，曲率增大量根据试验段隧道不同等级大变形相对变形量而定，其值随相对变形量增大而增大。
所述步骤4具体为：
采用短台阶施工方法由后向前依次开挖施工，中下台阶开挖时保证左右侧错台施工；
上台阶初期支护施做完成后，对开挖段进行围岩松动圈初测，确定上台阶开挖后松动圈范围L初；测试完成后施做系统锚杆，下台阶初期支护施做完成后，对开挖段进行围岩松动圈复测，确定隧道全环开挖后松动圈范围L终，测试完成后施做补强系统锚杆。
所述系统锚杆的长度为L初+1米；
所述补强系统锚杆的长度为L终+1米。
所述步骤5具体为：
施工仰拱初期支护；仰拱初期支护施工后进行渣土回填，直至满足仰拱衬砌模具长度后，进行仰拱衬砌和仰拱回填的施工。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明根据测试软岩隧道开挖松动圈实际范围变化情况，制定系统锚杆施做长度，能够合理优化隧道初期支护结构受力形式，提高系统锚杆锚固效果，有效控制隧道侧向挤压变形，实现缝合带软岩单线铁路隧道安全快速施工。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述的缝合带软岩单线铁路隧道水平挤压大变形的施工方法流程图；
图2为本发明应用场景所述的缝合带软岩单线铁路隧道水平挤压大变形的施工方法的流程图；
图3为本发明所述的隧道施工断面及支护体系的结构示意图；
图4为本发明所述的松动圈测孔示意图。
其中，1为支护钢架A单元；2为支护钢架B单元；3为支护钢架C单元；4为支护钢架D单元；5为支护钢架E单元；6为钢架连接板；7为系统锚杆；8为补强系统锚杆；9为喷射混凝土；10为开挖的上台阶；11为开挖的中台阶；12为开挖的下台阶；13为开挖的仰拱；14为锁脚锚杆；15为松动圈初测测孔；16为松动圈复测测孔。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
如图1所示，为本发明所述的一种缝合带软岩单线铁路水平挤压大变形的施工方法，所述方法包括：
一种缝合带软岩单线铁路隧道水平挤压大变形的施工控制方法，所述方法包括：
步骤1，在缝合带隧道施工段进行地应力测试和岩体抗压强度测试，获得垂直隧道走向方位的主应力叠加值σmax和岩体抗压强度σs；
其中，所述步骤1的计算公式具体为：
σmax＝σ1·cos(|θ1|)·sin(α1-β)+σ2·cos(|θ2|)·sin(α2-β)；
其中，σ1为近水平方向最大主应力，σ2为近水平方向最小主应力；
α1为近水平方向最大主应力σ1的方位角；α2为近水平方向最小主应力σ2的方位角；
|θ1|为近水平方向最大主应力σ1的倾角；θ2为近水平方向最小主应力σ2的倾角；
β为隧道轴线走向方位角；
σs＝σcSa；
其中，σs为岩体抗压强度；
S、a为岩体力学参数，根据岩体地质强度指标计算GSI确定，GSI取值范围0～100表示岩体从极破碎到完整，GSI取值从Hoek-Brown准则的GSI与围岩性状关系表进行选取；当GSI>25时，
a＝0.5，当GSI<25时，S＝0，
σc为岩石试样单轴抗压强度。
步骤2，根据所述主应力叠加值σmax和所述岩体抗压强度σs，计算施工段围岩强度应力比σs/σmax；根据所述施工段围岩强度应力比σs/σmax，对施工段进行大变形等级判定；当所述大变形等级达到轻微～中等大变形的标准时，则继续进行以下施工；
步骤3，变更隧道开挖轮廓面；所述步骤3具体为：增大起拱线以下的开挖轮廓线曲率，曲率增大量根据试验段隧道不同等级大变形相对变形量而定，其值随相对变形量增大而增大。
步骤4，采用变更隧道开挖轮廓面，进行短台阶开挖施工，分步测试不同阶段松动圈范围；根据所述松动圈的测试结果，确定系统锚杆长度和补强系统锚杆长度，从而进行系统锚杆和补强系统锚杆的施工。
所述步骤4具体为：采用短台阶施工方法由后向前依次开挖施工，中下台阶开挖时保证左右侧错台施工；上台阶初期支护施做完成后，对开挖段进行围岩松动圈初测，确定上台阶开挖后松动圈范围L初；测试完成后施做系统锚杆，下台阶初期支护施做完成后，对开挖段进行围岩松动圈复测，确定隧道全环开挖后松动圈范围L终，测试完成后施做补强系统锚杆。所述系统锚杆的长度为L初+1米；所述补强系统锚杆的长度为L终+1米。
步骤5，所述系统锚杆和补强系统锚杆施工完成后，进行隧道仰拱施工。
所述步骤5具体为：
进行仰拱初期支护；仰拱初期支护施工后进行渣土回填，直至满足仰拱衬砌模具长度后，进行仰拱衬砌和仰拱回填的施工。
所述的方法，还包括：
步骤6，多次重复所述步骤4和所述步骤5，直至完成缝合带软岩单线铁路隧道的轻微～中等大变形段的全部施工。
本发明提供一种板块缝合带软岩隧道挤压变形控制方法，为解决由板块缝合带周边区域构造应力复杂多变和岩体薄层结构软弱破碎等现象，引起的单线铁路隧道施工过程中出现初期支护钢架扭曲，喷射混凝土开裂脱落，水平向支护挤压变形侵限的问题，提供一种缝合带软岩单线铁路水平挤压大变形的施工方法。通过根据测试软岩隧道开挖松动圈实际范围变化情况，制定系统锚杆施做长度，能够合理优化隧道初期支护结构受力形式，提高系统锚杆锚固效果，有效控制隧道侧向挤压变形，实现缝合带软岩单线铁路隧道安全快速施工。
以下描述本发明的应用场景。如图2所示，为一种针对缝合带单线铁路炭质板岩挤压变形的施工控制方法，图3为本发明所述的隧道施工断面及支护体系的结构示意图；图4为本发明所述的松动圈测孔示意图。以下结合各图描述。
本发明适当增大单线铁路隧道起拱线以下的开挖轮廓线曲率，纵向施工采用三台阶分部开挖，支护拱架连接板部位加强纵向连接筋和锁脚锚杆布置，系统锚杆分初期系统锚杆和补强系统锚杆两部分，施做深度根分别据松动圈初测和复测结果而定，初期系统锚杆施做时机在各台阶初期支护施工完后分部布设，补强系统锚杆施做时机在下台阶施工完后一次性布设，具体包括以下步骤：
步骤一，缝合带地应力测试和岩体抗压强度测试：对缝合带隧道施工段进行初始地应力测试，记录隧道轴线走向方位角β，地应力近水平方向主应力大小σ1和σ2，对应方位角α1、α2，倾角θ1和θ2，计算垂直隧道走向方位的主应力叠加值σmax；选取隧道施工段掌子面典型岩块进行岩石单轴抗压强度测试或点荷载强度测试，根据强度关系换算岩体抗压强度σs。具体的，步骤一中，施工段地应力测试建议采用应力解除法，根据测出近水平方向主应力的大小σ1、σ2，方位角α1、α2，倾角θ1、θ2，隧道轴线走向方位角β，根据空间几何关系，建立计算垂直隧道走向方位的主应力叠加值σmax方法为σmax＝σ1·cos(|θ1|)·sin(α1-β)+σ2·cos(|θ2|)·sin(α2-β)，测试间距1km～2km。
本发明中地应力测试方法并不唯一，根据实际施工情况，其他地应力测试方法能够满足测试结果需要均可使用。本发明步骤一中岩体抗压强度计算采用目前发展较为完善，应用较广的广义Hoek-Brown屈服准则，该屈服准则根据大量试验经验，建立以室内岩石力学试验为基础，综合考虑岩体中节理裂隙、尺寸效应的影响，将常规岩块力学参数进行修正后换算成岩体力学参数，其计算公式表示为σs＝σcSa，其中，式中σs为换算后岩体抗压强度；S、a为岩体力学参数，σc为岩石试样单轴抗压强度。S、a根据岩体地质强度指标计算GSI确定，GSI取值范围0～100表示岩体从极破碎到完整，本发明中GSI取值从Hoek-Brown准则的GSI取值表(Roclab，2002)中根据施工测试段揭示掌子面围岩性状进行选取，当GSI>25时，
a＝0.5，当GSI<25时，S＝0，
岩石单轴抗压强度σc测试方法可根据施工现场实际情况而定，主要采取单轴压缩试验或点荷载强度测试两种方法，试验过程应满足《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266-2013)等相关规范规定。岩石点荷载强度试验是1972年Broch和Franklin通过大量相关试验和累计数据统计分析，总结归纳出的简便岩石强度测试方法，其与岩石饱和单轴抗压强度换算关系可查阅《工程岩体分级标准》(GB50218-2014)中相关条文说明。本发明中岩体抗压强度测试应根据隧道施工段掌子面每施工50m～100m时进行一次，实际情况可根据具体情况进行相应调整。
步骤二，大变形等级判定：根据步骤1中测试结果计算施工段围岩强度应力比σs/σmax，结合围岩强度应力比对施工段挤压大变形等级进行判定，判定标准依据《铁路隧道设计规范》(TB10003-2016)，当大变形等级达到轻微～中等大变形时，可采取该工法进行施工。具体的，当围岩强度应力比0.15＜σs/σmax＜0.5，表明当前施工段可能发生的挤压大变形等级为轻微～中等，可采取本发明施工方法施工。
步骤三，变更隧道开挖轮廓面：增大起拱线以下的开挖轮廓线曲率，曲率增大主要区间位于支护钢架B单元2，支护钢架C单元3，支护钢架D单元4三部分；曲率增大量根据试验段隧道相对变形量而定，其值随相对变形量增大而增大。本发明步骤三中隧道起拱线以下开挖轮廓线曲率变更应根据实际预留变形量进行调整。本实例中依据施工段变形监测数据预留变形量由8cm～10cm变更为25～35cm，起拱线以下曲率增大约22.9％。
步骤四，隧道短台阶开挖施工：根据步骤三拟定的隧道开挖轮廓面，采用三台阶施工方法进行开挖施工，中下台阶开挖时需保证左右侧错台施工，开挖方式采用弱爆破或机械作业；上台阶初期支护施做完成后对开挖段进行围岩松动圈初测，确定上台阶开挖后松动圈范围L初，测试完成后施做系统锚杆，锚杆长度应为(L初+1)米；下台阶初期支护施做完成后对开挖段进行围岩松动圈复测，确定隧道全环开挖后松动圈范围L终，测试完成后施做补强系统锚杆，长度应为(L终+1)米。本发明步骤四中隧道三台阶施工采用机械或弱爆破开挖，机械开挖采用铣挖机，局部岩石较硬时布置少量炮眼进行松动爆破，待满足开挖进尺要求后进行轮廓修整，单次开挖进尺不应超过2榀钢架。
本发明步骤四上台阶10开挖高度3.5m～4.0m，应包含支护钢架A单元1和支护钢架B单元2，台阶长度5m～7m；中台阶11开挖高度3.3m～4.0m，应包含支护钢架C单元3，台阶长度5m～7m，中台阶左右侧应错台施工，相差约2～3榀拱架；下台阶12开挖高度3.0m～3.5m，应包含支护钢架D单元4，台阶长度5m～7m，中台阶左右侧应错台施工，相差约2～3榀拱架。
本发明施工方法的支护钢架采用HW175型钢，支护钢架各单元间钢架连接板6用螺栓连接，支护钢架B单元2和支护钢架D单元4设置纵向槽钢；为增强支护钢架纵向刚度，钢架间内、外侧按环向间距1.0m设置φ22纵向连接筋，同时支护钢架B单元2和支护钢架C单元3连接处，支护钢架C单元3和支护钢架D单元4下方D纵向分别设置一道I14型钢，纵向连接筋和纵向I14钢架与支护钢架采用焊接连接。
本发明施工方法锁脚锚杆14采用φ42无缝钢管，长度4m，分别设置在支护钢架B单元2和支护钢架D单元4的单元脚位置，每处上下各设置2根，每环共16根。锁脚锚管14的设置角度应下倾，具体角度方向应结合岩层倾角走向、节理发育方向进行适当调整。
本发明施工方法的喷射混凝土9强度采用C25，开挖完成后应先进行4cm厚初喷再架设钢架，待钢架和锁脚锚杆施工完成后进行复喷至设计厚度。
本发明步骤四中上台阶初期支护施做后进行围岩松动圈初测，下台阶初支施做后进行松动圈复测，测试方法采用声波法。声波法测试松动圈原理是利用超声波在不同介质中传播速度的不同预测围岩的破坏情况，在岩体中的传播速度均与岩体的弹性模量E、泊松比μ以及密度ρ有关，而岩体的弹性模量、泊松比和密度与岩体自身抗压强度、密实程度直接相关，因此岩体的波速就可以间接反映岩体抗压强度以及内部破坏情况，通过不同深度处声时和波速的变化规律，可以确定周围围岩的松动圈大小。松动圈测孔深度应根据测试经验覆盖松动圈，松动圈初测测孔15深度一般4m～5m，松动圈复测测孔16复测深度一般10m～12m。松动圈初测和松动圈复测周期应与岩体抗压强度测试位于同一里程断面，每施工50m～100m时进行一次，实际情况可根据具体情况进行相应调整。
本发明步骤四松动圈复测在仰拱13施工前1m～2m进行。
本发明步骤四系统锚杆长度和补强系统锚杆长度均根据松动圈测试结果而定，两种锚杆施工方法分别采用人工手持YT28气腿式凿岩机和锚杆钻机施工。系统锚杆采用φ22砂浆锚杆，设置间距环×纵1.2×1.0m，梅花形布置。补强系统锚杆采用φ32自进式锚杆，设置间距环×纵1.2×1.0m，梅花形布置。本实例中系统锚杆7长度为4m，补强系统锚杆8长度为8m。
步骤五，隧道仰拱施工：待补强系统锚杆施做完成后进行仰拱施工，仰拱施工包括仰拱初期支护，仰拱衬砌，仰拱回填；仰拱初期支护施工后进行渣土回填，直至满足仰拱衬砌模具长度后进行仰拱衬砌和仰拱混凝土回填施工。本发明步骤五中仰拱初期支护施工单次开挖进尺不宜超过3榀拱架，仰拱开挖后进行渣土回填，为下台阶提供工作平台。仰拱初期支护施工长度满足12m后进行仰拱衬砌和仰拱填充施工。
步骤六，多次重复步骤四和步骤五，直至完成缝合带单线铁路隧道轻微～中等大变形段的全部施工作业。
铁路隧道设计规范大变形分级表
本发明施工方法未提及支护参数和施工方法应按相关规范章程进行实施。
监控量测应贯穿本发明施工方法，必测项目包括拱顶下沉、拱脚收敛、边墙收敛，选测项目围岩压力、钢架应力，锚杆轴力。施工过程根据监测变形数据进行支护补强，仰拱施工前监测频率0.5～1次/天，仰拱施工后监测频率1～2次/天，具体情况应根据变形速率而定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种缝合带软岩单线铁路隧道水平挤压大变形的施工控制方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1，在缝合带隧道施工段进行地应力测试和岩体抗压强度测试，获得垂直隧道走向方位的主应力叠加值σmax和岩体抗压强度σs；
步骤2，根据所述主应力叠加值σmax和所述岩体抗压强度σs，计算施工段围岩强度应力比σs/σmax；根据所述施工段围岩强度应力比σs/σmax，对施工段进行大变形等级判定；当所述大变形等级达到轻微～中等大变形的标准时，则继续进行以下施工；
步骤3，变更隧道开挖轮廓面；
步骤4，采用变更隧道开挖轮廓面，进行短台阶开挖施工，分步测试不同阶段松动圈范围；根据所述松动圈的测试结果，确定系统锚杆长度和补强系统锚杆长度，从而进行系统锚杆和补强系统锚杆的施工；
步骤5，所述系统锚杆和补强系统锚杆施工完成后，进行隧道仰拱施工。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
步骤6，多次重复所述步骤4和所述步骤5，直至完成缝合带软岩单线铁路隧道的轻微～中等大变形段的全部施工。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4具体为：
采用短台阶施工方法由后向前依次开挖施工，中下台阶开挖时保证左右侧错台施工；
上台阶初期支护施做完成后，对开挖段进行围岩松动圈初测，确定上台阶开挖后松动圈范围L初；测试完成后施做系统锚杆，下台阶初期支护施做完成后，对开挖段进行围岩松动圈复测，确定隧道全环开挖后松动圈范围L终，测试完成后施做补强系统锚杆。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述系统锚杆的长度为L初+1米；
所述补强系统锚杆的长度为L终+1米。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤5具体为：
施工仰拱初期支护；仰拱初期支护施工后进行渣土回填，直至满足仰拱衬砌模具长度后，进行仰拱衬砌和仰拱回填的施工。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3具体为：
增大起拱线以下的开挖轮廓线曲率，曲率增大量根据试验段隧道不同等级大变形的相对变形量而定，其值随相对变形量增大而增大。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1的计算公式具体为：
σmax＝σ1·cos(|θ1|)·sin(α1-β)+σ2·cos(|θ2|)·sin(α2-β)；
其中，σ1为近水平方向最大主应力，σ2为近水平方向最小主应力；
α1为近水平方向最大主应力σ1的方位角；α2为近水平方向最小主应力σ2的方位角；
|θ1|为近水平方向最大主应力σ1的倾角；θ2为近水平方向最小主应力σ2的倾角；
β为隧道轴线走向方位角；
σs＝σcSa；
其中，σs为岩体抗压强度；
S、a为岩体力学参数，根据岩体地质强度指标计算GSI确定，GSI取值范围0～100表示岩体从极破碎到完整，GSI取值从Hoek-Brown准则的GSI与围岩性状关系表进行选取，当GSI>25时，
a＝0.5；当GSI<25时，S＝0，
σc为岩石试样单轴抗压强度。
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