郭維祥，鐘國華

(中國電建集團(tuán)貴陽勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，貴州 貴陽 550081)

0 引 言

隨著國內(nèi)各水電勘察設(shè)計(jì)研究院逐漸走出國門，水電勘測設(shè)計(jì)企業(yè)進(jìn)入了一個(gè)激烈競爭的國際性市場。在涉外水電工程勘測設(shè)計(jì)過程中，不可避免地遇到各種類型的基礎(chǔ)參數(shù)取值問題，其中，巖體及結(jié)構(gòu)面力學(xué)參數(shù)取值合理性涉及到大壩的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，國外政府主管部門及項(xiàng)目咨詢機(jī)構(gòu)特別關(guān)注。歷史以來，中美兩國均沿襲各自的技術(shù)脈絡(luò)，發(fā)展并形成了各自成熟的水電工程勘察設(shè)計(jì)技術(shù)體系，在巖體及結(jié)構(gòu)面參數(shù)取值方法上也各自取得了從試驗(yàn)、參數(shù)取值到工程應(yīng)用的成功經(jīng)驗(yàn)，對其進(jìn)行對比研究[1]，可以較好地了解國外水電工程中地質(zhì)勘察的理念和要求，找出中美水電標(biāo)準(zhǔn)巖體及結(jié)構(gòu)面力學(xué)參數(shù)取值方法的差異，為我國水電勘測設(shè)計(jì)企業(yè)順利進(jìn)入國際市場提供技術(shù)支撐。

1 試驗(yàn)方法的主要差異

通過典型試驗(yàn)方法對比可知，中美試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[2]在試驗(yàn)尺寸、施加荷載、位移觀測、成果整理等方面或多或少存在差異。在國外工程試驗(yàn)成果分析應(yīng)用時(shí)，要對試驗(yàn)采用標(biāo)準(zhǔn)與相關(guān)規(guī)定進(jìn)行對比分析，科學(xué)合理地選取試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)分析值。

1.1 巖塊單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM D 7012—07是關(guān)于巖塊單軸抗壓強(qiáng)度、單軸壓縮變形、三軸試驗(yàn)的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，3種試驗(yàn)均在三軸試驗(yàn)機(jī)上完成，其試驗(yàn)成果反映三軸狀態(tài)下的強(qiáng)度值。當(dāng)圍壓為0時(shí)，可獲得巖塊的單軸抗壓強(qiáng)度。我國標(biāo)準(zhǔn)針對以上3項(xiàng)試驗(yàn)分別有不同的試驗(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)程序。在具體進(jìn)行巖塊單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，中美兩國采用的巖樣尺寸基本一致。因此，采用美國試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圍壓為0時(shí)獲得的巖塊單軸抗壓強(qiáng)度與我國試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)具有可對比性，具體試驗(yàn)成果應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意相應(yīng)試驗(yàn)條件的對比。

1.2 巖塊直剪試驗(yàn)

我國標(biāo)準(zhǔn)要求試件呈立方體或圓柱體，邊長或直徑不宜小于150 mm；美國標(biāo)準(zhǔn)則可以為任意不規(guī)則試件，最小樣本尺寸應(yīng)不小于巖體中最大晶體尺寸的10倍，同時(shí)剪切面不應(yīng)小于1 900 mm2(相當(dāng)于立方體邊長45 mm，圓柱直徑50 mm)。具體試驗(yàn)過程、成果整理方面中美標(biāo)準(zhǔn)基本一致。相較而言，我國標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸更大，代表性更好，試驗(yàn)成果更準(zhǔn)確可靠。對巖石結(jié)構(gòu)面中含有充填物的直剪試驗(yàn)，我國標(biāo)準(zhǔn)要求試驗(yàn)過程中采用的最大法向應(yīng)力以不擠出充填物為宜，美國標(biāo)準(zhǔn)對此未提及。

1.3 巖體變形試驗(yàn)

中美標(biāo)準(zhǔn)的巖體變形試驗(yàn)主要差異在變形測試系統(tǒng)方面。我國標(biāo)準(zhǔn)只測預(yù)定承壓面的變形，美國標(biāo)準(zhǔn)則要求同時(shí)測定兩端承壓面的變形，即既要測定預(yù)定承壓面變形，也要測定預(yù)定反力面巖體變形，相應(yīng)巖體變形模量值較我國標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算值略偏小。

1.4 巖體強(qiáng)度試驗(yàn)

我國標(biāo)準(zhǔn)的巖體強(qiáng)度試驗(yàn)有混凝土/巖體接觸面直剪試驗(yàn)、巖體軟弱結(jié)構(gòu)面直剪試驗(yàn)、巖體軟弱結(jié)構(gòu)面直剪蠕變試驗(yàn)、巖體直剪試驗(yàn)、巖體三軸試驗(yàn)、巖體載荷試驗(yàn)等6項(xiàng)，分別有相關(guān)試驗(yàn)方法的規(guī)定。美國標(biāo)準(zhǔn)的巖體強(qiáng)度試驗(yàn)主要涉及巖體軟弱結(jié)構(gòu)面，對于軟巖，美國標(biāo)準(zhǔn)建議相應(yīng)的巖體強(qiáng)度試驗(yàn)在保護(hù)罩強(qiáng)度足夠的條件下，可參考巖體軟弱結(jié)構(gòu)面試驗(yàn)進(jìn)行，而針對硬巖的強(qiáng)度試驗(yàn)，美國標(biāo)準(zhǔn)[3]建議在室內(nèi)進(jìn)行。

中美標(biāo)準(zhǔn)中均開展的巖體軟弱結(jié)構(gòu)面的直剪試驗(yàn)主要差異有：①美國標(biāo)準(zhǔn)要求試體尺寸一般是700 mm×700 mm×350 mm，我國標(biāo)準(zhǔn)一般是500 mm×500 mm×250 mm，美國標(biāo)準(zhǔn)試體尺寸更大，代表性更好；②我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，剪切面上最大法向應(yīng)力不宜小于預(yù)定的法向應(yīng)力，但不應(yīng)使軟弱結(jié)構(gòu)面中的夾泥擠出，美國標(biāo)準(zhǔn)對法向應(yīng)力沒有明確說明；③美國標(biāo)準(zhǔn)在施加剪切荷載前有一固結(jié)階段，我國規(guī)程沒有固結(jié)階段要求，相較而言，我國規(guī)程試驗(yàn)時(shí)間要短許多。

2 參數(shù)取值原則、試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理方法的主要差異

我國標(biāo)準(zhǔn)[4]巖石(體)物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)取值宜分為3步：首先，根據(jù)試驗(yàn)成果分析整理得到試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)值；然后，根據(jù)水工建筑物地基或圍巖的工程地質(zhì)條件、試件的地質(zhì)代表性、尺寸效應(yīng)等，對標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行調(diào)整，提出地質(zhì)建議值；最后，在地質(zhì)建議值的基礎(chǔ)上，結(jié)合建筑物工作條件及其他已建工程的經(jīng)驗(yàn)確定設(shè)計(jì)采用值。具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理時(shí)，強(qiáng)調(diào)“當(dāng)采用各單組試驗(yàn)成果整理時(shí)，應(yīng)取小值平均值作為標(biāo)準(zhǔn)值；當(dāng)采用同一類別巖體試驗(yàn)成果整理時(shí)，應(yīng)取優(yōu)定斜率法的下限值作為標(biāo)準(zhǔn)值”。

美國標(biāo)準(zhǔn)[5]規(guī)定，在巖體或結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度參數(shù)取值時(shí)，考慮最可能發(fā)生的破壞模式、安全系數(shù)、設(shè)計(jì)使用、測試成本以及失敗后果等因素，強(qiáng)調(diào)當(dāng)確定由各種材料提供的抗剪力時(shí)，應(yīng)考慮變形的影響；試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理時(shí)，考慮應(yīng)力水平、結(jié)構(gòu)面起伏差、充填物厚度及材料類型、先前應(yīng)力、位移歷史等因素，主要根據(jù)同一類別巖體或結(jié)構(gòu)面剪切測試獲得的剪切應(yīng)力和法向應(yīng)力散點(diǎn)圖，采用優(yōu)定斜率法確定其抗剪強(qiáng)度上下限值，根據(jù)工程實(shí)際情況選用設(shè)計(jì)抗剪強(qiáng)度參數(shù)，并沒有嚴(yán)格限制選用上限值還是下限值。

3 參數(shù)取值方法的主要差異

3.1 巖體變形模量取值對比

中美標(biāo)準(zhǔn)對巖體變形模量的定義基本一致，但取值要求有差異。我國標(biāo)準(zhǔn)[4]規(guī)定，巖體變形模量或彈性模量應(yīng)根據(jù)巖體實(shí)際承受工程作用力方向和大小進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)，并以壓力-變形曲線上建筑物預(yù)計(jì)最大荷載下相應(yīng)的變形關(guān)系為依據(jù)，應(yīng)按巖體類別、工程地質(zhì)單元、區(qū)段或?qū)游粴w類進(jìn)行整理，采用試驗(yàn)成果的算術(shù)平均值作為標(biāo)準(zhǔn)值，根據(jù)試件的地質(zhì)代表性對標(biāo)準(zhǔn)值適當(dāng)調(diào)整，提出地質(zhì)建議值。

3.2 巖體允許承載力取值對比

中美標(biāo)準(zhǔn)對巖體允許承載力的取值方法有差異。我國標(biāo)準(zhǔn)主要采用強(qiáng)度折減法確定允許承載力，對軟質(zhì)巖及破碎巖體開展少量的現(xiàn)場測試工作；美國標(biāo)準(zhǔn)確定壩基巖體允許承載力的方法與我國標(biāo)準(zhǔn)類似，在具體折減系數(shù)取值方面有些差異。

我國標(biāo)準(zhǔn)[4]規(guī)定，硬質(zhì)巖宜根據(jù)巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度，結(jié)合巖體結(jié)構(gòu)、裂隙發(fā)育程度及巖體完整性，按1/3～1/10折減后確定地質(zhì)建議值；軟質(zhì)巖、破碎巖體宜采用現(xiàn)場載荷試驗(yàn)(取比例極限)確定，也可采用超重型動力觸探試驗(yàn)或三軸壓縮試驗(yàn)確定其允許承載力。

美國標(biāo)準(zhǔn)[5]提出了3種允許承載力確定方法：①安全系數(shù)法?？赏ㄟ^試驗(yàn)得到的極限抗壓強(qiáng)度，除以適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)來確定允許承載力值，水利建造物使用的允許承載力值必須基于安全系數(shù)方法，考慮現(xiàn)場所有具體情況和該建造物的特殊性，對大多數(shù)地基而言，最小可接受安全系數(shù)是3，結(jié)構(gòu)載荷由全靜載荷和全動載荷組成；②從相關(guān)規(guī)范中獲得允許承載力經(jīng)驗(yàn)值，其中建筑規(guī)范一般僅適用于住宅或商業(yè)建筑物，不適用于水利建造物，美國標(biāo)準(zhǔn)[6]列出了小壩附屬建筑物基礎(chǔ)的允許承載力。對規(guī)模較大的水工建筑物地基允許承載力需專門研究；③從經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)公式或圖中獲得地基承載力容許值并非特定現(xiàn)場，因此僅可用于初步設(shè)計(jì)和/或現(xiàn)場評估等目的，如Peck，Hanson and Thornburn提出容許承載力和巖石質(zhì)量指標(biāo)(RQD)之間存在經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)，該關(guān)聯(lián)性適用于弱面緊密或裂隙不大于1ft的巖體。

3.3 巖體抗剪強(qiáng)度參數(shù)取值對比

中美標(biāo)準(zhǔn)對巖體抗剪強(qiáng)度參數(shù)取值方法差異較大。我國標(biāo)準(zhǔn)主要采用巖體現(xiàn)場剪切試驗(yàn)成果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；美國標(biāo)準(zhǔn)有2種常用的確定巖體抗剪強(qiáng)度力學(xué)參數(shù)的方法：①采用巖體現(xiàn)場剪切試驗(yàn)成果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；②基于Hoek-Brown強(qiáng)度準(zhǔn)則，采用現(xiàn)場測繪和室內(nèi)試驗(yàn)相結(jié)合的辦法，獲取壩基巖體抗剪強(qiáng)度參數(shù)c和f。

我國標(biāo)準(zhǔn)[4]規(guī)定：①巖體抗剪斷強(qiáng)度應(yīng)取峰值強(qiáng)度；②當(dāng)試件呈脆性破壞時(shí)，應(yīng)取比例極限強(qiáng)度與殘余強(qiáng)度兩者的小值或二次剪(摩擦試驗(yàn))的峰值強(qiáng)度作為巖體抗剪強(qiáng)度；當(dāng)試件呈塑性破壞或彈塑性破壞時(shí)，應(yīng)取屈服強(qiáng)度或取二次剪峰值強(qiáng)度作為巖體抗剪強(qiáng)度。

美國標(biāo)準(zhǔn)[5]強(qiáng)調(diào)當(dāng)確定由各種材料提供的抗剪力時(shí)，應(yīng)考慮變形的影響，其巖體抗剪強(qiáng)度參數(shù)應(yīng)通過對完整巖體進(jìn)行的剪切測試獲得的剪切應(yīng)力和法向應(yīng)力散點(diǎn)圖(通常需要9次或更多次測試數(shù)據(jù))，采用優(yōu)定斜率法確定其抗剪強(qiáng)度上下限值，根據(jù)工程實(shí)際情況選用，并沒有嚴(yán)格限制選用上限值還是下限值。同時(shí)，由于基于Hoek-Brown準(zhǔn)則的壩基巖體抗剪強(qiáng)度參數(shù)取值方法在國外應(yīng)用較早，多數(shù)國外咨詢工程師都習(xí)慣采用此方法進(jìn)行取值。因此，我國公司在開展國外工程勘察設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)常遇到業(yè)主咨詢工程師要求采用Hoek-Brown法進(jìn)行壩基巖體抗剪強(qiáng)度參數(shù)取值的問題，需反復(fù)溝通并進(jìn)行中外方法參數(shù)取值結(jié)果對比后，才能取得業(yè)主咨詢工程師的理解?？梢姡趪夤こ炭辈爝^程中，有效掌握基于Hoek-Brown準(zhǔn)則的壩基巖體抗剪強(qiáng)度參數(shù)取值方法對我國的勘察設(shè)計(jì)企業(yè)非常重要。無論是直接引用Hoek-Brown強(qiáng)度準(zhǔn)則還是采用Hoek-Brown法將取值結(jié)果轉(zhuǎn)換成傳統(tǒng)摩爾-庫倫強(qiáng)度參數(shù)c和f，一項(xiàng)基本工作是需要在勘察過程中獲得3個(gè)基本參數(shù)：地質(zhì)強(qiáng)度指標(biāo)GSI、巖石單軸抗壓強(qiáng)度UCS和巖性指標(biāo)mi。GSI=RQD/2+1.5JCond89，RQD表示巖體結(jié)構(gòu)特征；JCond89表示節(jié)理面狀態(tài)，直接引用了1989年版RMR系統(tǒng)中節(jié)理面狀態(tài)指標(biāo)的取值結(jié)果，該值在[0，30]之間。UCS可通過試驗(yàn)獲得，需要注意的是，我國水電行業(yè)實(shí)際工作中更加關(guān)注飽和單軸抗壓強(qiáng)度，在Hoek-Brown準(zhǔn)則和取值方法中，UCS指天然單軸抗壓強(qiáng)度，鑒于UCS對最終取值結(jié)果影響相對較小，不是主要因素，可以考慮除壩基巖體以外，按照Hoek-Brown準(zhǔn)則的要求，采用自然樣試驗(yàn)結(jié)果。mi可以采用室內(nèi)三軸試驗(yàn)或查詢統(tǒng)計(jì)結(jié)果的方式獲得，前者可靠性較好，Hoek等人根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，提出了不同巖石的mi經(jīng)驗(yàn)值表，可直接查詢。

3.4 無充填結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度參數(shù)取值對比

中美標(biāo)準(zhǔn)在無充填結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度參數(shù)取值方面的差異主要體現(xiàn)在正應(yīng)力水平和破壞模式分析方面。我國標(biāo)準(zhǔn)沒有結(jié)合具體建筑物規(guī)模來考慮；美國標(biāo)準(zhǔn)要求考慮施加在結(jié)構(gòu)面的正應(yīng)力水平，分析可能的剪切破壞模式，進(jìn)行有針對性的取值。

我國標(biāo)準(zhǔn)[4]規(guī)定，抗剪斷強(qiáng)度應(yīng)取峰值強(qiáng)度，抗剪強(qiáng)度應(yīng)取殘余強(qiáng)度或取二次剪(摩擦試驗(yàn))峰值強(qiáng)度。美國標(biāo)準(zhǔn)[5]對無充填結(jié)構(gòu)面定義了低正應(yīng)力表面微凸體爬坡、高正應(yīng)力表面微凸體破壞2種破壞模式，當(dāng)建構(gòu)筑物施加的正應(yīng)力較低時(shí)，破壞模式由表面微凸體爬坡控制，抗剪強(qiáng)度參數(shù)為基本摩擦角Фu和一階表面微凸體有效傾斜角i，相應(yīng)τf=σntan(Фu+i)，式中，τf為剪應(yīng)力，σn為正應(yīng)力，其上下界剪切強(qiáng)度分別從試驗(yàn)室測試含有自然非連續(xù)面和已裂開剪切面的樣本中獲得，從光滑已裂開面剪切測試獲得破壞包絡(luò)面下界，可界定Фu，為設(shè)計(jì)選擇的摩擦角可從Фu和i的角度總和中獲得，2個(gè)角之和不得超過自然非連續(xù)面上界剪切測試獲得的摩擦角。當(dāng)正應(yīng)力水平較高，且超過破壞模式轉(zhuǎn)換應(yīng)力στ時(shí)，表現(xiàn)為高正應(yīng)力表面微凸體破壞，τf=ca+σntanФr，式中，Фr為構(gòu)成表面微凸體物質(zhì)的殘余摩擦角，ca為源自表面微凸體的視凝聚力(抗剪強(qiáng)度截距)，相應(yīng)破壞模式下的抗剪強(qiáng)度參數(shù)Фr和ca需通過大量原位剪切試驗(yàn)匯總分析確定。

3.5 充填結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度參數(shù)取值對比

中美標(biāo)準(zhǔn)在充填結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度參數(shù)取值方面的差異主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)面的分類和對構(gòu)造型結(jié)構(gòu)面的取值方面。我國標(biāo)準(zhǔn)按結(jié)構(gòu)面類型進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)和參數(shù)整理分析，考慮結(jié)構(gòu)面厚度和起伏差的影響；美國標(biāo)準(zhǔn)特別關(guān)注結(jié)構(gòu)面的位移歷史，對于結(jié)構(gòu)面的起伏情況一般不考慮。

我國標(biāo)準(zhǔn)[4]規(guī)定：①軟弱結(jié)構(gòu)面應(yīng)根據(jù)巖塊巖屑型、巖屑夾泥型、泥夾巖屑型和泥型分別取值；②抗剪斷強(qiáng)度應(yīng)取峰值強(qiáng)度，當(dāng)試件粘粒含量大于30%或有泥化鏡面或粘土礦物以蒙脫石為主時(shí)，抗剪斷強(qiáng)度應(yīng)取流變強(qiáng)度，抗剪強(qiáng)度應(yīng)取屈服強(qiáng)度或殘余強(qiáng)度，整理方法同剛性結(jié)構(gòu)面；③當(dāng)軟弱結(jié)構(gòu)面有一定厚度時(shí)，應(yīng)考慮厚度的影響，當(dāng)厚度大于起伏差時(shí)，軟弱結(jié)構(gòu)面應(yīng)采用軟弱物質(zhì)的抗剪(斷)強(qiáng)度作為標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)厚度小于起伏差時(shí)，還應(yīng)采用起伏差的最小爬坡角，提高軟弱物質(zhì)抗剪(斷)強(qiáng)度試驗(yàn)值作為標(biāo)準(zhǔn)值。

美國標(biāo)準(zhǔn)[5]主要考慮充填物的厚度、材料類型、先前應(yīng)力、位移歷史等4個(gè)因素，對結(jié)構(gòu)面的起伏情況一般不考慮。①充填結(jié)構(gòu)面位移歷史是主要關(guān)注的問題，當(dāng)充填物性狀表明結(jié)構(gòu)面最近發(fā)生位移，則代表結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度處于或接近其殘余值，相應(yīng)剪切強(qiáng)度選擇應(yīng)基于自然節(jié)理試驗(yàn)室殘余剪切測試，不考慮粘聚力的影響；②充填結(jié)構(gòu)面先前未發(fā)生位移，抗剪強(qiáng)度則處于或接近其峰值，充填物是否是正常固結(jié)或超固結(jié)土壤具有重要意義，需要通過合理工程判斷進(jìn)行調(diào)整，峰值強(qiáng)度用于由正常固結(jié)粘性材料和所有無粘性材料組成的填料，峰值強(qiáng)度或極限強(qiáng)度用于由低塑性超固結(jié)粘性材料組成的填料，極限強(qiáng)度、重塑填料峰值強(qiáng)度或殘余強(qiáng)度(取決于材料特性)用于由中高度塑性超固結(jié)粘性材料組成的填料。

3.6 混合破壞模式抗剪強(qiáng)度參數(shù)取值對比

我國標(biāo)準(zhǔn)[4]未定義混合破壞模式抗剪強(qiáng)度參數(shù)取值方法，工程實(shí)踐中，一般考慮裂隙連通率，采用裂隙和巖體抗剪強(qiáng)度參數(shù)加權(quán)平均方法取值。美國標(biāo)準(zhǔn)[5]中，混合破壞模式指關(guān)鍵破壞路徑由非連續(xù)面段和穿過完整巖石的平面段予以界定的模式，由于非連續(xù)面或完整巖石界定的破壞路徑比例鮮為人知，且導(dǎo)致完整巖石破壞的應(yīng)變/位移的數(shù)量級(10倍)要小于非連續(xù)巖石相關(guān)的位移，當(dāng)完整巖石的峰值強(qiáng)度部分已經(jīng)動員起來時(shí)，而沿不連續(xù)面的峰值強(qiáng)度被動員起來以前尚只達(dá)到殘余強(qiáng)度。因此，選擇混合模式組合面抗剪強(qiáng)度時(shí)，必須基于合理的工程判斷和在類似地質(zhì)條件建設(shè)類似項(xiàng)目所獲得的經(jīng)驗(yàn)。

4 主要體會

(1)中美標(biāo)準(zhǔn)在安全控制指標(biāo)、荷載組合、試驗(yàn)方法、試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理及參數(shù)取值方面均存在差異。在參數(shù)取值過程中，應(yīng)充分了解使用條件和參數(shù)取值上的差異，避免隨意混用、套用標(biāo)準(zhǔn)，未經(jīng)分析就將按國內(nèi)規(guī)范方式下的巖體及結(jié)構(gòu)面力學(xué)參數(shù)取值成果直接用于美標(biāo)公式計(jì)算，可能導(dǎo)致穩(wěn)定性計(jì)算成果存在較大偏差。因此，在使用美標(biāo)進(jìn)行穩(wěn)定性分析計(jì)算時(shí)，如何獲取與之對應(yīng)的力學(xué)參數(shù)，確保計(jì)算成果合理是一個(gè)關(guān)鍵的問題。

(2)我國規(guī)范[4]給出了基于巖體質(zhì)量分類的抗剪斷強(qiáng)度參數(shù)建議值，該成果來源于大量現(xiàn)場剪切試驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)分析，但該表對經(jīng)驗(yàn)取值的來源和可靠性沒有詳細(xì)的分析說明，要得到業(yè)主咨詢工程師的認(rèn)可需反復(fù)溝通解釋，建議我國標(biāo)準(zhǔn)針對此經(jīng)驗(yàn)參數(shù)表提供詳細(xì)的取值過程分析成果，并公開發(fā)表，提高成果的權(quán)威性，便于我國企業(yè)在國外與咨詢工程師進(jìn)行溝通。同時(shí)，我國規(guī)范中所列經(jīng)驗(yàn)參數(shù)表備注僅適用于壩高70 m以上的硬巖，壩高低于70 m時(shí)參考取值，軟巖地基適當(dāng)折減，但沒有具體參考和折減標(biāo)準(zhǔn)，建議補(bǔ)充說明。

(3)我國標(biāo)準(zhǔn)在參數(shù)取值時(shí)重視室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場試驗(yàn)，并有一定的試驗(yàn)組數(shù)要求，對最終提供的巖土物理力學(xué)參數(shù)一般不反映取值分析的過程，更強(qiáng)調(diào)既往經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)用；美國標(biāo)準(zhǔn)重視參數(shù)取值過程，要求詳細(xì)說明參數(shù)來源、取值分析過程和最終參數(shù)取值的合理性。

(4)由于基于Hoek-Brown強(qiáng)度準(zhǔn)則的壩基巖體抗剪強(qiáng)度參數(shù)取值方法在國外應(yīng)用較早，多數(shù)國外咨詢工程師都習(xí)慣采用此方法進(jìn)行取值。我國公司在開展國外工程勘察設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)常遇到業(yè)主咨詢工程師要求采用Hoek-Brown法進(jìn)行壩基巖體抗剪強(qiáng)度參數(shù)取值的問題，需反復(fù)溝通，并進(jìn)行中外標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)取值結(jié)果對比后，才能取得業(yè)主咨詢工程師的理解并最終接受。因此，在國外工程勘察設(shè)計(jì)過程中，有效掌握基于Hoek-Brown強(qiáng)度準(zhǔn)則的壩基巖體抗剪強(qiáng)度參數(shù)取值方法，對我國勘察設(shè)計(jì)企業(yè)走出去非常重要。

(5)試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理方面，我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，當(dāng)采用各單組試驗(yàn)成果整理時(shí)取小值平均值作為標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)采用同一類別巖體或結(jié)構(gòu)面試驗(yàn)成果整理時(shí)取優(yōu)定斜率法的下限值作為標(biāo)準(zhǔn)值；美國標(biāo)準(zhǔn)主要采用優(yōu)定斜率法確定同一類別巖體或結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度上下限值，并沒有嚴(yán)格限制選用上限值還是下限值。

(6)對混合破壞模式抗剪強(qiáng)度參數(shù)取值，美國標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)變形協(xié)調(diào)性的影響，我國標(biāo)準(zhǔn)考慮連通率按巖塊和結(jié)構(gòu)面加權(quán)平均來確定混合破壞模式抗剪強(qiáng)度參數(shù)，可能存在抗剪強(qiáng)度參數(shù)高估的問題。

5 結(jié) 語

在國外工程勘察設(shè)計(jì)過程中，我國企業(yè)或多或少都遇到標(biāo)準(zhǔn)的適用性問題，特別是基于我國水電工程實(shí)踐總結(jié)提出的巖體及結(jié)構(gòu)面力學(xué)參數(shù)經(jīng)驗(yàn)表，因其取值過程在規(guī)范中沒有詳細(xì)交待，很難被國外業(yè)主和咨詢工程師接受。多數(shù)國外業(yè)主和咨詢工程師對美國標(biāo)準(zhǔn)和Hoek-Brown強(qiáng)度準(zhǔn)則較為熟悉，而我國標(biāo)準(zhǔn)在這幾年才大規(guī)模的走出去，外國咨詢工程師對我國規(guī)范不熟悉，一開始自然很難接受。因此，在合同談判時(shí)，除了爭取明確采用我國標(biāo)準(zhǔn)外，還要加強(qiáng)外國標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)，進(jìn)行對比研究，在工作過程中反復(fù)溝通，才能取得業(yè)主咨詢工程師的理解，并逐步接受我國標(biāo)準(zhǔn)。