基于GSI法的Hoek-Brown強度準則巖體力學參數估計方法在國際水電工程中的應用

袁 悅，李 芳

（中國電建集團昆明勘測設計研究院有限公司，云南 昆明 650000）

近年來，隨著中國國內水電市場的逐漸飽和，越來越多的國內工程企業開始積極尋求海外市場[1]。由于國際工程中采用的規范主要為歐美規范，其與中國規范在很多方面存在差別，并且中國規范在國外的認可度較低，因此中國工程企業在國外進行勘察設計時面臨著較大困難。其中，對于巖體力學參數的合理取值及應用，是國內外工程界的難題。文章通過介紹基于GSI法的Hoek-Brown強度準則巖體參數估計方法及其在玻利維亞某水電工程中的實際應用，說明在國際工程中面對與國外規范、工作方法的差異時，可以尋求出統一的方法解決這一問題。

1 Hoek-Brown強度準則

Hoek-Brown強度準則是用于預測巖體破裂的經驗公式，由Evert Hoek和E.T.Brown于1980年在研究地下開挖工程時推導得出。之后，Hoek E等[2]逐漸更新了該理論，提出了基于地質強度指標GSI的Hoek-Brown強度準則，通過量化的GSI評分反映巖體的強度特征。其表達式如下：

式中：GSI為巖體的地質強度指標；mi為完整巖塊的Hoek-Brown強度參數；D為巖體擾動系數，其反映了開挖方式對巖體的擾動程度。Hoek等人根據工程經驗給出了不同開挖方式下巖體擾動系數的經驗值[2]。

2 GSI方法

GSI方法體系是Evert Hoek等人于1995年提出的反映巖體強度特征的方法體系，其比較適用于風化巖體及非均質巖體。經過多年的逐步修正，在2013版的Hoek-Brown強度準則中，GSI采用式（5）進行取值[3]。

式中：RQD表示巖石質量指標；JCond89表示1989年版本的巖體RMR分類法，其以巖塊的單軸抗壓強度、巖石質量指標等6個指標作為基本參數對影響巖體穩定性的各因素進行評分。……