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。     

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。     

某软质岩地下厂房岩体质量分级方法选取

本文采用Q系统、RMR法、HC法3种岩体质量分级标准对西南某水电站软质岩地层地下厂房部分进行分级,并对其结果进行一致性分析和相关性分析,认为3种方法的分级结果虽具有良好的相关性,但总体上一致性差。根据该地下厂房地质条件及其对应稳定状况,选取了适宜的岩体质量分级方法,对指导该地下厂房的设计和施工具有重要意义。     

西南某水电站地下厂房岩体质量分级研究

采用水电系统围岩质量分级法、RMR和Q系统分级法对西南某水电站地下厂房部分岩体进行质量分级，然后对结果进行相关分析。结果表明，对于同一工程，三种方法之间有较好的相关性，彼此可以互相补充，互相验证。     

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。     

一种改进的岩体质量分级方法RMRKv

RMR(Rock Mass Rating)是国际上广泛应用的岩体质量分级系统,它包含5项基本指标,即岩石单轴抗压强度(R_c)、岩石质量指标RQD、节理间距(D)、节理条件(Jcond)及地下水条件(GW)。其中岩石质量指标和节理间距均用来反映岩体的节理化程度,两者之间存在一定的相关关系,故在岩体分级系统中存在重复使用的问题,并且在实际应用中,岩石质量指标和节理间距的获取往往存在一定的困难,且具有一定的方向性和不确定性。采用岩体完整性指数代替原分级方案中的岩石质量指标及节理间距,建立了一种改进的RMR分级体系,从而省去了对这两项指标的野外测量和计算,提高了工作效率。该方法在玛尔挡工程中进行实例验证,与原RMR方法及国标BQ的分级对比结果表明：利用这一改进的分级方法获得的结果介于RMR与BQ之间,是一种切实可行的分级方案,可在更多的工程中应用。     

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。     

基于岩体波速正态分布拟合的岩体质量分级

基于某工区同一种岩体的6 047次测试的声波速度建立了一种岩体分级模型。该模型采用最小二乘法拟合正态分布概率密度函数,能较好地模拟岩样的声波测试结果;进而利用正态分布概率密度函数中的期望值和标准差来进行波速分段,确定岩体质量分级标准。工程实例应用结果显示:正态分布概率密度函数拟合后确定的岩体分级标准更具有针对性,更能反映工区岩体的实际情况。     

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。     

地下水封洞库岩体质量可拓评价

基于可拓学的物元模型,借助可拓评价模型对地下水封洞库岩体质量进行分类。根据岩体质量分类的影响因素,确定经典域和节域,并利用均方差法求取的权系数和引入的关联度,对地下水封洞库质量进行可拓评价。将该模型应用于黄岛地下水封洞库工程,得到了较好的预测结果,虽然与BQ法和RMR法对比得到的结果有异,但取样分析表明可拓评价模型的结果更合理,能够反映地下水封洞库岩体质量的等级。     

基于岩体质量分级的岩体变形特性研究

坝基和坝肩岩体的变形特征是影响大坝施工工艺和大坝能否长期稳定的重要因素之一。为合理确定叶巴滩水电站岩体的变形模量,基于岩体质量分级,进行了室内试验和现场刚性承压板试验。通过数理统计分析,结合岩体质量及其所处地质环境给出岩体变形参数建议值,并用声波对变形试验结果进行拟合,得到其相关系数大于0.83,即证实了实验成果的合理性。     

“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。     

高坝坝基岩体工程研究

本专题结合二滩和李家峡工程,研究高坝坝基岩体的稳定性评价和可利用岩体的质量标准。内容包括岩体工程条件的调研;岩体结构定量化研究;坝基岩体地应力场、渗透介质场的建立及对岩体工程条件的影响和评价;岩体工程质量分级体系的建立和应用;岩体的力学特性、破坏机理及参数的预测和选取;基础加固灌浆试验和应用;高坝坝基工程岩体稳定性的综合分析和评价;坝基可利用岩体研究和建基面优选的程序、方法和准则;基础岩体监测设计等。     

基于开挖卸荷劣化的边坡岩体质量评价体系研究

采用3类常规评价体系对卸荷岩体质量进行分析评价,并求解原态和卸荷态岩体力学参数,分析常规评价体系在评价卸荷岩体质量中存在的不足。有针对性地提出了适用于卸荷岩体的质量评价体系USMR法。该法不仅考虑了岩块条件、结构面条件和间距、地下水等RMR法包含的岩体基本性质,还考虑了坡面倾角与结构面倾角、坡面倾向与结构面倾向的关系,另外对开挖方法、卸荷损伤、边坡形态等使岩体质量劣化的因子进行了分析评价。基于USMR法所得的cm值小于常规方法,符合实际情况。所得结论对高边坡开挖工程中岩体稳定分析有一定指导意义。      

清江水布垭面板堆石坝趾板可利用建基面标准研究

通过工程类比、建坝岩体力学性质研究成果分析、趾板区岩体声波测试、岩体变形试验以及岩体质量评价等多种方法对趾板建基岩体性状进行综合分析,确定了水布垭面板堆石坝趾板可利用建基面标准。提出了以硬岩声波波速3.8 km/s,相对软岩声波波速3.2 km/s作为建基面验收标准,并以弱卸荷带岩体作为水布垭面板堆石坝趾板建基面。     

基于FAHP-可拓学模型的倾倒岩体质量评价

为了解决倾倒变形岩体质量评价的难题,综合运用了可拓学理论中的物元概念与模糊层次分析法。从苗尾水电站左坝肩9号平硐水平位置取样确定不同深度倾倒变形岩体的质量,根据现场实验数据以及已有的岩体质量评价方法,得出倾倒变形岩体等级标准及评价指标的量值。运用层次分析法,并加入模糊数学的理论计算得出更加合理的各指标的权重系数,并根据可拓学理论构造经典物元、节域和可拓集合中的关联函数,建立倾倒变形岩体质量评价的模糊层次分析法-可拓学模型。研究表明,该模型比RMR得到的样本质量评级略低,能考虑倾倒岩体的特征,较好地反映倾倒变形岩体质量。     

岩体工程力学参数取值方法研究Ⅰ:原位试验与定量类比

针对合理确定岩体工程力学参数的难题，在原位试验技术、定量类比方法和数值仿真试验等方面开展了系统研究，形成了包含“一设备、一库、一平台”综合确定岩体工程力学参数的方法体系。本文研发了适用于常规地质钻探的岩体质量随钻测试和岩体力学参数原位试验设备，建立了依据随钻实测参数评价岩体质量的方法以及岩体强度、耐磨性指标与随钻参数的定量关系，提出了通过孔内弹模剪切试验快速获取不同岩层岩体抗剪强度和弹性模量的技术和方法；同时，构建了包含81个工程681组不同类型岩体抗剪强度试验资料数据库，深入研究了不同类型岩体抗剪强度参数的统计特性，提出了基于Bayes方法和可靠度理论，利用大样本数据库资料和少量具体工程试验成果来确定岩体参数的定量类比方法。     

某电站坝基固结灌浆效果评价与分析

大坝基础经固结灌浆处理后岩体的变形模量会有相当程度的提高 ,其值通常采用孔壁变模仪进行测试 ,并通过孔壁声波波速进行验证 ,但其测试值受到地质条件、裂隙发育、孔壁质量、测试方法等因素的影响 ,与岩体真实变模值存在一定的误差。本文从测试方法、灌浆过程等方面分析了某工程钻孔变模测试值偏低的原因,通过类比推证了在陡倾裂隙发育地层对穿声波波速和平板载荷模量相关性较好 ,更能反映地层岩体的整体变形模量 ,分析论证了在大规模灌浆处理后岩体的变模值将比灌浆试验时有相当程度的提高     

基于RMR和模糊模式识别法的围岩质量评价及其强度参数的确定

首先简单介绍了RMR法和模式识别直接法的原理，其次简要阐述了Hoek-Brown强度准则及岩体强度估算新方法的原理，最后结合工程实例，分别用RMR法和模式识别直接法评价围岩质量以及通过RMR总分值应用Hoek-Brown强度准则确定围岩的力学参数。通过对硐段岩体质量的评价及其力学参数的确定，为后续的工作提供参考。