利用岩体波速定量划分岩石风化度的试验研究

现行岩石风化度的划分普遍按钻芯定性方法,而定量法则大都以室内岩块试验为基础。为了探索利用原位岩体波速测试方法进行岩石风化度定量划分,在某工程的3个基岩深孔中进行了检层法与超声波法波速测试,以钻孔揭露的岩芯并结合室内波速确定的风化界线为基准,设定风化岩石的岩体波速比,并利用不同方法测定的纵、横波速度换算成波速比来划分岩石的风化程度。试验研究表明,按此方法划分的风化度基本与钻孔揭示一致,而未风化界线偏深的原因在于其岩体波速主要取决于节理裂隙的发育程度。     

岩石风化程度特征指标的分析研究

岩石风化程度的划分及工程特性研究，对于工程基础面高程的选择以及工程环境或工程材料的利用具有重要意义。关于岩石风化程度划分目前多是采用工程地质定性评价方法，依赖定性的不确定判据进行岩石风化程度划分带有很大随意性。因此，研究和发展定量分析评价方法是必要的。岩石经过风化作用，形成的风化裂隙具有无方向性、不规则发育等特点，与构造作用形成的微裂隙有着本质区别；风化作用改变了岩石的矿物成分，岩石在风化过程中表现出来的阶段性，反映了岩石的不同风化程度。基于对风化岩石显微裂隙的发育状况及其次生充填特点、长石蚀变性质、粘土矿物成分变化等定性资料的分析研究，给出了定量化的统计，建立了岩石风化程度划分的判据。给出的定量指标很好地反映了风化岩石质量，且与反映岩石风化程度的一些物理力学指标存在良好相关性。     

柏叶口水库坝址基岩风化的综合判定

通过勘察研究,阐述了工程场区岩体风化类型及岩体强风化带、弱风化带、微风化带在空间上的分布及其规律,分析了岩体风化波速比Kw、岩体完整性系数KV和RQD值之间的相关性,确定了综合划分工程场区岩体风化带的定性和定量指标。     

基于纵波波速的块状岩体GSI系统

 为减少目前GSI系统对现场地质观察的依赖程度,降低其应用难度,且使其能更加准确地反映一定深度范围内的岩体特性,根据现有研究成果与GSI系统输入参数的定性、定量对应关系,建立基于纵波波速的GSI系统,据此获得大岗山坝区岩体的GSI,通过对比分析此结果与经验公式的结果及基于GSI的岩体变形模量的预测值与实测值的分布规律及其相关性,探讨了将岩体完整系数和岩石风化程度系数作为GSI系统输入参数的可行性。结果表明：基于岩体完整系数和岩石风化程度系数的GSI系统基本可行;风化程度输入参数采用风化岩石与未风化岩石的波速比平方较为合理;岩体完整系数和岩石风化程度系数丰富了GSI系统的输入参数。     

工程中岩体分级方法及应用研究

在进行涉及岩体的地下空间的开发与利用时,需要对岩石的强度和岩体在开挖时的稳定性等进行研究。目前城市地下空间开发利用中,涉及岩石的工程一般以岩体浅表层的风化带为主,对岩石风化带的认识和研究具有重要意义。本文分析研究了影响岩石强度的风化程度的判断方法,提出了判断岩体完整性标准的野外判别方法,并由此深化认识了工程岩体的分级标准;分析了岩体基本质量等级与隧道围岩基本分级的关系,并最终得出了二者在I～V级基本一致的结论,可以指导工程技术人员对岩体基本质量等级进行正确划分和应用。     

声波测试在核电工程勘察中的应用

介绍了声波测试原理及设备,通过测试数据和有关的计算指标对岩体完整性评价、岩石风化程度划分、围岩分类、测定岩体的物理力学参数,以及判断地基岩体中节理密集带和断层破碎带的范围、埋深等进行了分析,从而为核电厂厂址的地基安全和稳定性等方面提供了依据。     

谈潭衡西高速公路白垩系粉砂质泥岩风化特性

针对不同风化程度的粉砂质泥岩岩体进行了工程特性、风化耐久性和风化速度试验,试验结果表明：随着岩体风化程度的加深,岩石中黏土矿物含量增加,岩石中碱和碱土金属氧化物含量相对减少,岩石干密度降低、总孔隙度和吸水率增大,力学性能降低,岩体更容易软化崩解。岩石的风化速率与自身的风化状态和暴露的面积有关。     

国标岩体分级标准BQ的图解法表示

《工程岩体分级标准》(GB50218—94)作为适用于各类型岩石工程的岩体分级标准,其采用定性与定量相结合的分级方法,在不同岩体工程行业中得到广泛应用。但因其定性描述内容繁杂,分级依据相对笼统;定量指标BQ计算时需考虑相应限制条件,使得实用性受到一定限制。基于此,介绍应用图解法表示国标岩体分级标准BQ,将岩石单轴饱和抗压强度Rc和岩体完整性指数Kv作为纵、横坐标,同时将2个限制条件考虑进去,建立可反映岩体级别的BQ折线图。经工程实例验证表明,此方法可较方便、快捷、准确地确定待评估岩体质量级别。此外,针对BQ法局部定性特征描述与定量指标不一致的情况,利用图解法结果对BQ法岩石单轴饱和抗压强度Rc和岩体完整性指数Kv的定性划分提出相应优化建议,较原有分级标准,优化后的定性分级与岩体质量评价值的吻合度提高3%～12%。最后,对BQ图解法分级指标值的选取、修正因素对图解法评价结果的影响作有益讨论与图解表示,该研究思路与结果可为后期修正优化国标BQ法提供一定借鉴作用。     

基于结构面结合程度的边坡稳定性分析岩体单元划分方法

岩质边坡稳定性分析的岩体单元,常见以岩石风化程度来划分,但在某些特定情况下适用性较差,不能有效客观地反映出岩体的软弱变化。为此,本文提出一种基于结构面结合程度的岩体单元划分方法,可以清晰反映出边坡内部的岩体结构及其与软弱结构面的关系,更具科学性和合理性,在某项目岩质边坡稳定性分析中进行了具体应用,得到了项目评审组的省内外专家认可。本文提出的方法和应用结论在同类工程中具有适用性意义。     

岩体完整性与隧道围岩分级研议

探讨了规范中关于岩体完整程度划分的规定及当前在工程应用中存在的理解分歧,分析了这种分歧对围岩分级以至隧道设计的影响。通过实际工程案例,比较了基于不同的理解所计算的岩体完整性系数及其判别结果与表观判别之间的偏差,研究表明:严格依照规范原意,采用与岩体风化程度一致的岩石的弹性纵波波速为基础计算的结果总体偏差较小,但存在高估较差岩体完整性的风险;采用新鲜未风化岩石的弹性纵波波速为基础计算的结果总体偏差较大,对岩体的完整性总体低估大约一级,可造成工程上的浪费;而采用微风化岩石的弹性纵波波速为基础计算的结果介于两者之间,虽仍对岩体的完整性有所低估,但低估得相对较少,且基本没有高估的风险。     

Hoek-Brown准则中确定地质强度指标因素的量化

 追踪Hoek-Brown准则利用岩块力学参数估算岩体力学参数所采取方法的进展及各种改进措施。指出Hoek创立的最新方法——地质强度指标(GSI)法完全依赖定性描述和个人主观经验的不足,揭示决定地质强度指标的物理因素是岩体结构类型,化学因素是岩石风化状况。引入基于钻孔岩芯不同完整长度的岩体块度指数,以定量地表征岩体结构。分析岩石风化在化学上是原生矿物水解、淋失促使矿物蚀变而导致岩性改变的过程,依此提出表征岩石风化状况的定量指标——岩石绝对风化指数,同时研究推出其计算方法。将岩体块度指数、绝对风化指数在地质强度指标的区间范围概化表上有机结合起来,构成了GSI的定量确定方法。利用该方法估计一公路隧道围岩的变形模量、抗拉、抗压及抗剪强度等力学参数,并计算塌落拱高度。与实测数据对比,其最大误差在14%左右,验证方法的有效性和实用性。     

岩体风化特性研究现状与问题

根据目前国内外岩体风化问题的研究成果,从野外肉眼鉴定风化定性标志的研究,以特征指标对岩体风化程度的研究以及工程岩体风化分带研究三方面阐述了国内外岩体风化的研究现状,并对岩体风化存在的问题进行了分析,从而为其进一步研究提供了理论基础。     

谷坡岩体卸荷带划分量化指标研究

谷坡岩体卸荷在水利水电工程边坡中是一种常见的地质现象，对岩石边坡稳定性及相关岩石工程问题有着重要的控制意义，卸荷带定量划分一直受到水利水电工程勘测与设计的重视。用于卸荷带定量划分的指标很多，比较常用的是反映岩体结构特征的量化指标。根据水利水电工程实践，讨论谷坡岩体卸荷带划分量化指标问题，提出以张开裂隙宽度、张开裂隙累计宽度、波速比作为谷坡岩体卸荷带划分的量化指标。     

节理裂隙岩体地基输电线路基础承载性能现场试验研究

针对输电线路工程中节理裂隙发育的岩石地基,结合新疆节理裂隙岩体地基220~750k V输电线路工程荷载特点,根据以往理论研究与试验研究成果,选择软岩地基的全风化、强风化等不同风化程度,开展覆盖层厚度(2m-3m)的岩石复合基础上拔、水平、上拔+水平的现场真型试验,分析基础的荷载位移变化规律、钢筋的应力应变规律,监测上拔破坏岩体裂缝产生、扩展及贯通的全过程,研究岩石基础在不同覆盖层厚度条件下的承载特性。     

常吉高速公路白垩系粉砂质泥岩风化特性研究

为了研究湖南省常德至吉首高速公路沿线的粉砂质泥岩的风化特性,对不同风化程度的粉砂质泥岩岩体进行了工程特性、风化耐久性和风化速度试验。试验结果表明：随着岩体风化程度的加深,岩石中粘土矿物含量增加,增幅达19.3％;活动性强的化学成分相对减少,含量由5.91％降到2.02％;岩石千密度降低,由2.41g／cm^3降为2.19g／cm^3;孔隙率由5.7％增至13.6％;吸水率由2.09％增至2.91％,力学性能降低,抗压强度由3.1MPa降至1.1MPa,抗拉强度由1.17MPa降至0.41MPa;岩体更容易软化崩解。岩石的风化速率与自身的风化状态和暴露的面积有关。     

考虑时间和深度效应的岩体强度影响因素分析

基于岩石风化的深度效应和时间效应,根据岩体风化特点和考虑深度效应的岩体风化Boltzmann曲线模型的基础上,引入表层岩石风化的时间效应,提出考虑时间、深度效应的岩体风化模型,并对影响岩体强度分布的因素展开了分析,研究表明:最大影响深度h_m与形状函数系数b、表层岩体强度S_0和强度分布影响区域中心点对应的深度H_0成正比例关系,与岩石风化影响下限强度值S_H成反比例关系。最后统计分析了不同因素在不同位置对岩体强度参数的影响程度,确定了浅层岩石风化的时间效应为影响岩石强度分布的主要因素,进而说明以此引入时间因子是可行的,为进一步认识岩体强度在时间和空间上的分布情况提供了一定依据。     

长沙红层的风化分带与地基承载力的确定

文章以岩体地质为基础,选取同岩体工程性质关系密切的五个参数,采用综合系数法对长沙第三系泥质粉砂岩进行了风化带划分,通过对现行不同规范的综合分析及试验对比,对该岩石地基承载力计算时的指标统计和修正进行了探讨。     

南宁盆地泥岩风化带划分讨论

为较全面地划分泥岩中不同岩性的风化程度,通过多项实际工程试验数据及工作经验,利用标准贯入试验及单轴抗压强度试验方法。对不同岩性、不同风化程度泥岩的试验成果分别进行统计分析,确定不同岩性、不同风化程度泥岩试验数据的分布范围及界限值,提出南宁盆地泥岩用标准贯入试验击数和单轴抗压强度划分风化程度的方法及标准,为较准确地进行风化带划分提供依据。     

基于岩体结构面分级的抗剪强度确定法

岩体结构面抗剪强度是岩质边坡稳定分析的重要参数之一,基于岩体结构面分级的抗剪强度确定法旨在研究如何合理确定该参数值.结合结构面岩性、粗糙度、充填物和富水程度等特征,将软弱结构面按工程特性划分为5级.在结构面分级基础上,以构造类似和地层岩性组合等条件基本相同的原位剪切试验成果作为基础资料,分别按结构面等级差异和施工扰动影响进行参数修正,确定具体工点的结构面抗剪强度.修正因素包括结构面充填物、结构面起伏情况和粗糙程度、岩壁岩石抗压强度及风化情况、饱水程度、爆破或震动影响等5个方面.经重庆一高速公路顺层边坡工程验证,该方法具有较强的工程实用性,是一种便于推广应用的新型结构面抗剪强度确定法.     

深圳地区燕山期花岗岩风化带划分及鉴别

为了解决目前深圳地区构造带区域燕山期花岗岩风化带施工现场判别上的困难,总结了花岗岩风化带的划分依据,提出了从地质演化的本质方面应按照岩石结构崩解和矿物风化程度强弱、岩石强度方面进行划分风化带。阐述了深圳市花岗岩各风化带的岩石结构崩解特征和矿物风化特征,并指出了相邻风化带的区别特征。以深圳地区多个花岗岩风化带误判工程为例,指出了相似风化岩判别的关键特征,为今后复杂地区桩基持力层勘验提供一定的借鉴作用。