软件包特性分析：第五节

（一）几项计算参数（或成果）的解释

1.斜孔效益系数

最佳的灌浆孔方向应是吃浆量最大的方向；最佳的排水孔方向应是排水量最大或者最易降低地下水位的方向；最佳岩体加固方向，应是力学性质最差的方向。换言之，最佳灌、排与加固钻孔方向应该是穿过最多最宽裂隙的方向。对于同一组相邻两条裂隙，用铅直孔穿越此两条裂隙的铅直隙间距，与用斜孔穿越此两条裂隙的斜隙间距之比值为斜孔效益系数。效益系数是一项评价指标，它可评判何种产状的钻孔可以获得最好的效果；也可以指出何种产状的钻孔，其效果最差，不可采用等。

2.效益系数极点图

斜孔倾斜方向可以是全方位的。地质编录遇到的裂隙可能分布在360°范围内，利用GJM程序可计算出任何方位的斜孔效益系数。将全部裂隙绘成极点图，在各个方位上标出效益系数，这样就可以绘出具有鲜明对比性的效益系数极点图。

3.灌浆、排水斜孔的最佳方向与最佳斜度

在效益系数极点图上，选出最大效益系数的方向即为最佳方向；对最佳方向按不同斜度计算出一系列不同的效益系数，选出具有最大效益系数的斜度即为最佳斜度。

4.经济斜度的确定

从计算成果而言，最佳斜度只可能是一个值，但具体到某一施工单位的技术水平、设备能力来说，由于斜孔斜度的增加，其施工难度也增加，投资也随之增加，反过来又降低效益系数。因此，在工作中还会遇到经济斜度问题。某斜孔的每米进尺造价，减去斜孔施工难度增加所需增加的造价后为最低造价时，即为经济斜度。根据现场实验，本区的经济斜度为75°。

5.考虑裂隙隙宽的计算方法

有名的单个裂隙中水流的3 次方定律表明，裂隙的透水性与其隙宽有着3 次方的规律。在透水量上，为了把裂隙等效化，我们把较宽裂隙按3 次方定律换算成最窄裂隙的系数参与计算。即把1条5mm宽的裂隙相当于125条1mm宽的裂隙参与效益系数计算。我们把这种方法称之谓考虑隙宽的计算方法。

6.不考虑隙宽的计算方法

在以往生产实践中，地质编录内容几乎都没有规定测量裂隙的宽度。因此在编制计算软件时，曾编制了不考虑隙宽的计算方法，即只考虑参与计算效益系数的裂隙条数而不考虑裂隙隙宽作用的一种计算方法。(www.xing528.com)

（二）裂隙隙宽对效益系数的影响分析

岩体加固三维方向优选计算时，首先遇到的计算条件（性质）就是要不要考虑裂隙隙宽。当然，考虑裂隙隙宽的计算是正确的。然而在实际工作中，却常常遇到没有对裂隙隙宽进行测量，没有裂隙隙宽资料。在这样情况下，要不要进行计算，其计算成果精度如何，都需作出必要的回答。

我们选择了地下厂房外排水系统的第Ⅰ段（桩号0+108.75～0+316.80）的地质编录资料对加固斜孔倾向、倾角80°～0°的各类情况进行了全面计算，并绘制了加固斜孔倾角、裂隙宽度与加固斜孔效益系数的关系图（图10-21）。从关系图中，可以看出有以下性质：

（1）加固斜孔倾角80°时，①曲线（不考虑隙宽）与②曲线（考虑隙宽）近于平行，两曲线的最优方位相差20°～30°。

图10-21　加固斜孔倾角、裂隙宽度与加固斜孔效益系数的关系图

①—不考虑裂隙宽的计算；②—考虑裂隙宽的计算；○—较大效益系数；△—较小效益系数

（2）加固斜孔倾角70°时，①曲线与②曲线的形态相近，两曲线的峰值的方位相差20°～30°。当使用加固斜孔倾角70°的①曲线或计算成果时，要考虑①曲线的误差。

（3）加固斜孔倾角60°时，①曲线与②曲线的形态更为相似。两曲线的峰值，其方位相差20°～30°。

（4）加固斜孔倾角60°～0°时，①曲线与②线的形态相似，两者的所有峰值大都相差20°～30°。

通过上述论述，我们惊喜地发现，考虑隙宽资料计算出的最优方位，与不考虑隙宽资料计算出的最优方位相差20°～30°，而且是方位角都是向左转，减少20°～30°。这也就是说，当缺少裂隙宽资料时，可用不考虑隙宽的程序进行效益系数计算，从所得最优方位中减小20°～30°，仍可得到计算精度相近的最优方位。

如果今后在更多的地区，重复出现这种情况，我们就可能不测量裂隙隙宽而仍能计算出最优加固斜孔的倾斜方位来。