确定相对均质区的方法与应用

基岩裂隙的各种几何参数曾多次受到过各个地质年代的内力作用、表生作用以及其他随机因素的影响，它们在平面上及剖面上的分布通常是非均质的。岩体中裂隙空间分布是变化的，在一个工程岩体中，从一个单元到另一个单元的水文地质性质是不同的。因此在调查裂隙之前，确定结构相似的岩体单元——取样窗的大小是首要的。在这个取样窗内，裂隙系统的各种几何参数在统计上可大致认为是相对均质的。只有这样，我们才有可能应用相应的数字特征值表示各种几何参数值的大小。

目前，划分岩体结构统计均质区的方法，国外的有陈剑平［1］教授介绍的Stanley M.Miller方法，M.A.Mahtab方法；国内的有田开铭方法和著者的方法。由于国外的方法较复杂，所以本章只介绍比较简单的后两种方法。

（一）田开铭［2］方法

引用典型单位体积的方法来确定测量面积的大小。所谓典型单位体积是指被测定的参数在这个选定的体积内，统计上是相对均质的，稍微增大或减小这个体积，参数值不会发生大的变化。(www.xing528.com)

为评价岩体的渗透性，确定测量面积大小的具体步骤如下：应用计算裂隙介质渗透张量的公式，代入从不同大小面积内测得的裂隙系统各种几何参数，逐个计算出相应面积内的裂隙介质的渗透张量，直至发现测量面积稍微增大或减小时都不会引起渗透张量数值产生大的变化时为止。选定这个面积即为该测点的测量面积。如果测区内裂隙系统的隙间距没有很大变化，可先在某一个具有代表性的测点确定出测量面积的大小，把它作为整个测区各个测点测量面积的尺寸。反之，必须在新的测点上重新确定测量面积的大小。

（二）著者方法

在某一定面积的取样窗内，对所测一定数量的裂隙系统的裂隙倾向、倾角和宽度等指标，利用著者所编制的GJMZ程序，计算灌、排斜孔倾角为一定值时（小于90°）所穿越的裂隙量比用铅直灌、排钻孔所穿越的裂隙多若干倍数，即所谓的斜孔效益系数［3］。计算面积由小逐次增大，直至发现测量面积稍微增大或减小时都不会引起最佳斜孔效益系数值有显著变化为止。此时的计算面积即为具有相对均质区性质的取样窗面积。