《表2 ZK05岩体典型结构面GSI》

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《三峡水库消落带斜坡岩体劣化过程地质强度指标研究》

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由表2可知结构面处GSI值下降明显，由表及里劣化趋弱。以深度6.2 m处结构面GSI值为例结合广义H-B准则，绘制强度方程及其包络线如图6所示。由于GSI=36.2与36.0两强度包线无限接近，为了更直观的研究劣化趋势仅取GSI=36.0进行分析。由强度包线发现随着GSI值的下降，强度包络线逐渐平缓内缩，呈现结构面强度劣化趋势。特别当围压σ3=0时，式（2）变形为σ1=σcisa。此时最大主应力σ1相当于单轴抗压强度，可分别得到GSI=63.8、56.7、46.1、36.0对应的σ1=10.4642、6.9736、3.7602、2.0190 MPa（图7）。对于特定工程而言，围压σ3通常通过现场地应力测试或者数值分析获取，在缺乏现场实测数据的条件下，可根据公式σ3=γH大致估计。当水平构造应力大于垂直应力则该式可由水平构造应力取代。此式虽非围压的精准估计，但可相对精确快速估算出不同GSI值对应H-B准则的适用范围[30]。因为结构面深度为6.2 m（石灰岩重度最高近似取30 k N/m3），估算出结构面处σ3=0.186 MPa，则可得到GSI=63.8、56.7、46.1、36.0对应的σ1=11.9043、8.5461、5.4843、3.7808 MPa（图7）。同时考虑到脆-延转换线σ1=4σ3的限制与4条强度包线相交于4点，明显看到随着岩体逐渐劣化GSI值降低，H-B准则的适用范围越来越小。当GSI降至36.0时，H-B准则的适用范围为0<σ3<5.7882 MPa。当σ3=5.7882 MPa时，则可得到GSI=63.8、56.7、46.1、36.0对应的σ1=37.0973、32.5890、27.2858、23.1528 MPa（图7）。根据公式σ3=γH可大致估计5.7882 MPa对应岩体埋深约为193 m，远大于该处结构面埋深6.2 m，证明改进GSI系统与广义H-B准则适用。此处也侧面反映出即使岩体劣化至GSI=36.0，广义H-B准则的适用范围仍是较为宽泛的。