BQ法边坡工程岩体质量指标计算的修正系数研究

《工程岩体分级标准》(GB/T 50218—2014)(简称《国标》)中给出了边坡工程岩体质量指标[BQ](简称边坡[BQ])的计算公式以及计算公式中修正系数的取值方法,用于国内边坡工程岩体质量分级和边坡自稳能力评估。通过对边坡[BQ]计算公式的研究,并参考其他常用的边坡工程岩体分级方法,指出了边坡[BQ]计算公式中的修正项和修正系数评价指标存在改进和完善的空间。在现有的边坡[BQ]计算公式的基础上,补充了坡高影响修正系数和应力状态影响修正系数以及相应的计算公式和取值标准,在结构面性状影响修正上细化了评价指标和相应的取值标准,使其更适用于复杂地质条件下的高陡边坡岩体分级,并给出了优化后的边坡[BQ]计算公式以及相应的BQ法边坡稳定性评价系统。研究成果有助于准确地进行边坡工程岩体质量分级,从而为评价边坡稳定性、设计加固方案提供参考依据。     

工程岩体分级在引松供水工程中的应用

隧洞围岩岩体质量分级、岩体级别和岩体物理力学设计参数的选取对工程安全和投资影响非常大,也决定了设计成果的可靠性和先进性。岩体物理力学设计参数选取不合理不但会对工程投资造成浪费,而且会影响工程的安全。依据GB50218—94《工程岩体分级标准》及执行以来的工程应用实践效果、对该标准BQ法与RMR法级别划分的对应性进行验证。利用岩体基本质量指标BQ,减少分级的主观性,提高分级的精度,降低工作难度,方便不同设计阶段的工程应用。     

岩体基本质量和工程岩体分级

岩体分级是评价工程岩体稳定性的3种方法之一,对于长距离和大体积开挖工程尤其具有重要意义。一个完整的工程岩体分级方法应由分级因素、分级标准和工作指标3部分组成。分级因素的选择和它的权重分配是分级方法的科学性和适用性的核心。岩体基本质量是各行业、各种类型工程岩体的共性,本文提出了岩体基本质量的SID分级法,并介绍了国家标准《工程岩体分级标准》的构思和基本内容。     

岩滩水电站扩建工程围岩分级及其力学特性

各类岩石工程需首先按国标<工程岩体分级标准)(GB50218-94),对岩体进行分级,先确定岩体基本质量BQ值,再结合工程的影响因素进行修正,确定详细分级,得出[BQ]值.洞室工程可按相关的拟合关系式估算出国岩分类法Q值和RMR侬值.主要力学参数可按无实测和有实测试验资料两种情况,选用本标准相对应的岩体力学参数和试验统计的折减值,经审核确定,岩滩水电站扩建工程围岩基本质量分级主厂房洞区为Ⅱ级,尾水洞区为Ⅲ级.     

含原生隐性节理工程岩体分级方法

白鹤滩水电站柱状节理玄武岩体内原生微裂隙发育,分布有宏观肉眼不易辨认的隐性节理,节理面较平整,多呈闭合状,为断续镶嵌结构,但岩石强度大,纵波波速高,岩体本身质量及其实际结构特征与测试得到的物理力学性质不相匹配。以白鹤滩水电站坝基柱状节理玄武岩作为含原生隐性节理的代表性岩体,基于其特殊性状,开展现场钻孔取芯、声波测试与点荷载试验,采用目前较为常用的几种工程岩体分级方法对其开展分级研究,对比分析岩体分级的结果与工程实际情况是否具有一致性;并以BQ分级方法为基础,在特定条件下引入RQD来修正岩体完整性系数K_v值,建立了一种适用含有原生隐性节理的工程岩体分级方法;将该方法用于白鹤滩柱状节理玄武岩的工程分级,分级结果与工程实际具有较好的一致性;最后,通过现场原位岩体变形试验对改进的分级方法进行验证可知,测试得到的柱状节理玄武岩变形参数与改进后BQ法的分级结果具有较好的匹配性。     

西南某水电站左岸坝基岩体质量分级研究

采用Q系统、RMR和BQ三种岩体质量分级方法对西南某水电站左岸坝基部分岩体进行了分级,然后对三种方法进行相关分析,认为分级结果具有良好的相关性。在充分调查和资料分析的基础上,对岩体工程地质分级在实际工程中的应用提出了具体指标和实际的操作方法。     

弹性波测井在海域岛礁工程勘察评价中的应用

海域岛礁工程地质条件复杂,岩体的风化程度及完整性直接影响桥梁地基的承载能力及稳定性。利用地震波和声波测井进行了岩土层风化带划分和岩体完整性评价并进行了对比分析,在工程实例分析统计的基础上,提出了海域岛礁岩石风化程度分级。     

引滦入津隧洞围岩岩体质量分级转换

建立了将围岩质量由原普氏坚固性系数f值分级转化到现行规范下的BQ分级的方法,并获得了引滦入津隧洞围岩质量的BQ分级。该分级对于隧洞除险加固及管护具有十分重要的意义。     

“工程岩体分级”国家标准在高坝洲工程的应用

采用国家标准《工程岩体分级标准》（送审稿１９９１年）,对高坝洲坝基岩体划分的各基本地质单元,抓住其岩石坚硬程度和岩体完整程度这两大复合分级因素,平行地进行定性分级。在着重考虑其质量和稳定性的基础上,给出了各级岩体的物理力学参数范围值,这些参数值含有岩体综合物理力学特征,这更有利于从整体上反映工程岩体的质量和稳定性能。     

基于三维地质建模的大型地下厂房岩体质量分级

岩体质量分级是定量化描述岩体结构复杂性的手段,为岩体工程稳定分析与合理利用提供依据。系统介绍了基于ItasCAD三维地质模型的岩体质量分级方法和实现过程,并以镇安抽水蓄能电站大型地下厂房为研究对象,运用BQ、RMR和水电HC分类对围岩质量进行分析评价。结果表明,虽然各岩体质量评价方法的侧重点有所不同,但ItasCAD能将这3种方法综合使用,起到相互借鉴与补充的作用,进而更加真实地反映岩体的质量条件,可为地下工程岩体质量分析与评价提供借鉴。     

考虑高地温及其梯度影响的围岩分级方法初探

工程岩体分级是岩石力学及其工程应用研究的最基本内容之一,当前岩体分级体系中尚无考虑高地温及高温度梯度等复杂地质环境下的围岩分级方法。依托南疆某水电站高温洞段引水隧洞工程建设,基于现场地质描绘、现场钻孔测试及室内岩石力学试验成果,采用RMR、GSI、BQ和HC等不同分级体系对高温洞段开展岩体质量评价;最后根据实际围岩级别与定性和定量分级结果对比分析,提出了高地热下围岩类别影响因子及阈值指标,给出了高地热赋存环境状态对围岩分级的修正方法,在此基础上提出适用于高地温梯度环境下的隧洞围岩质量分级与评价方法。研究表明,考虑了温度修正后,各类围岩的岩体质量评价结果相对传统方法减小1/4~1/2级,与实际定级结果更为接近,提高了分级的准确率。研究结果对于存在高地温的隧洞围岩分级有参考价值。     

岩体体积节理数的统计方法及其在围岩分级中的应用

基于测线法而统计的一维空间的节理密度,对测线的方位较敏感,且难以全面反映节理在三维空间内的发育情况,通常难以达到足够的精确度。岩体体积节理数J^_v是对节理密度的三维统计,能较好地反映节理密度。目前国内外比较流行的几种围岩分级方法中,其评价指标都与岩体体积节理数J^_v有着重要的关联。准确获得岩体体积节理数J^_v对于围岩分级有着非常重要的作用。介绍了各种岩体的岩体体积节理数的统计方法及其在 RMR 法、 Q 法、 GSI 及 BQ 法围岩分级系统中的应用,并结合工程实践对其进行运用。     

工程岩体分级研究综述

岩体质量分级是工程人员认识岩体的重要途径,工程岩体分级方法的发展在很大程度上反映了岩体工程实践的能力和水平。厘清工程岩体分级方法的发展现状及趋势,对了解和把握岩体工程实践的现状和方向有重要意义。首先对目前常用或产生深远影响的岩体分级方法进行介绍,指出工程岩体分级方法的发展具有如下特点：①所考虑的核心因素由岩块强度过渡到岩体结构和结构面特征;②由仅考虑岩体自身特征过渡到综合考虑岩体所处环境条件;③由定性分级过渡到定量与定性相结合的综合分级。现有分级方法的不足主要体现在：①针对深部工程岩体或复杂条件岩体,现有分级方法适用性不够;②有必要扩充岩体分级方法的输出信息,使之除包含岩体稳定特征外,还包含岩体参数及处置措施;③国内工程岩体分级较为凌乱,需要进一步统一和细化。针对以上不足,给出了具体的改进建议。     

裂隙岩体宏观力学参数数值仿真模拟研究

岩体的参数确定一直是岩土工程中的一个重要及困难的问题，将整个工程岩体划分为不同尺寸等级的计算试件，依据室内外基本材料试验成果，采用数值仿真方法依次计算各级别计算试件，最后得到岩体的宏观力学参数．计算结果与实际情况值基本吻合，该计算方法解决了物理试验对岩体参数评价的局限性以及在整体模型计算中参数选取的任意性。     

BQ岩体质量分级与坝基岩体变形模量关系

总结了已有利用岩体质量分级估算岩体变形模量的各种方法,讨论了其应用条件及预测结果,并根据已有研究成果及黄河上游两座电站的55组实测数据,建立了几个利用岩体工程分级[BQ]估算岩体变形模量的公式。通过估算结果的对比分析,阐明了各种方法预测结果的异同,并推荐了用来估算岩体变形模量的公式。     

关于卸荷岩体尺寸效应的数值仿真研究

准确地估计岩体的强度和变形参数，对于实际工程的设计和施工以及边坡岩体的稳定性分析，都具有十分重要的意义。而含有多级裂隙岩体的参数确定，一直是岩土工程中的一个重要及困难的问题。以某电站厂房开挖边坡为工程背景，运用数值仿真模拟试验方法研究了卸荷岩体的尺寸效应问题，并采用先小尺寸后大尺寸、先小裂隙后大裂隙、逐级模拟的分级计算方法，取得了边坡岩体的卸荷宏观力学参数。     

基于神经网络与灰色理论的工程岩体分级

建立岩体分级结果与岩石强度、岩体完整度、地下水分布等影响因素间的非线性映射关系,对大型水利水电工程的岩体质量分级工作具有重要意义。以前坪水库坝址区工程岩体为例,采用灰色理论对影响因素及对应结果进行聚类划分,构建灰色理论岩体质量分级体系;以类似工程岩体数据作为输入样本对BP神经网络进行训练,拟合各影响因素与分级结果之间的函数关系,并构造特定网络,最后将研究区岩体数据作为检验样本进行分级。与比传统工程岩体质量分级方法比较表明:新的模型能最大限度利用勘察数据库,且分级结果与传统方法基本一致,少数岩组偏向于经济性。     

边坡岩体风化卸荷特征研究及在姚家坪水利工程中的应用

姚家坪水利枢纽工程两岸边坡稳定性研究内容包括边坡卸荷带划分和卸荷岩体质量评价2部分。通过采用小排列折射波法,有效消除了试验平洞开挖后形成的岩体松动区对边坡卸荷带划分的影响,获得了边坡内部与风化卸荷有直接关联的未扰动层原岩波速;根据平洞地质素描和波速测试资料分析高边坡岩体卸荷带的风化卸荷特征;按照国家工程岩体分级标准,根据平洞波速和室内岩石力学试验求取卸荷区岩体的BQ值及其分布规律,最终达到了充分了解和掌握该工程边坡岩体稳定条件的目的。     

水利水电工程岩体力学参数综合取值方法探讨

在研究岩土工程有关规程规范和各种力学参数取值方法特点的基础上,提出了水利水电工程岩体力学参数综合取值方法。综合考虑工程规模和地质条件的复杂程度,将取值方法分为3个层次:对于地质条件简单的小型工程以及在项目规划、可研阶段,可采用野外地质调查和少量室内试验进行岩体分级、查表,经工程类比取得地质建议值;对于地质条件复杂的中型以上工程,初步设计阶段应开展原位试验,并采用工程经验类比法结合现场地质条件确定地质建议值;对于重要的大型工程应做专题研究。除了上述方法外,还可应用计算机模拟试验、人工神经网络法、模糊数学预测法等,慎重确定地质建议值。在施工阶段可利用监测资料开展反演分析,对岩体稳定性进行复核。结合工程经验指出了参数选取应用时应注意的问题。     

基于纵波波速值的岩体质量分级及变形模量估算

岩体质量分级是经验设计的基础,被广泛应用于岩体工程中。但岩体级别或岩体质量指标往往包含众多影响因素,在实际工程中获取各影响因素的完整资料是非常困难的。应用已有研究成果及西藏某水电站的实测数据,建立了利用岩体纵波波速Vp值估算岩体质量分级方法的公式。并在此基础之上,对CSMR值与岩体变形模量Em的相关性进行讨论,建立经验估算公式,对目前国际上通行的估算岩体变形模量的经验方法进行了补充,以达到更为简便、直观、快速地预测岩体力学参数目的。