工程岩体分级主要考虑两方面因素,即坚硬程度和完整程度。坚硬程度和完整程度的划分均可按定性和定量的方法进行划分。
关于岩体(围岩)分级国内外存在多种方法,不同的分级方法采用不同的指标。目前,国内外主要的岩体分级方法如下所示:
现对工程界常用的RQD法、Q指标法、RMR法、HC法、[BQ]法做如下简单介绍:
01
RQD(rock quality designation)
该法是美国D.U.Deere于1964年提出的。它是根据钻探时的岩芯完好程度来判断岩体的质量,对岩体进行分类,即将长度在10cm(含10 cm)以上的岩芯累计长度占钻孔总长的百分比,称为岩石质量指标RQD。这种分类方法简单易行,是一种快速、经济而实用的岩体质量评价方法,在一些国家得到了广泛应用,但它没有反映出节理的方位、充填物等因素的影响,因此在更完善的岩体分类中,仅把RQD作为一个参数加以使用。
02
Q指标(Q System)法
该法又称NGI隧道质量指标法,该方法是挪威的N.Barton等人在1974年根据对以往地下开挖工程稳定性的大量实例分析研究后提出的。其分类指标值Q由下式确定:
式中:RQD ——岩体质量指标;Jn——节理组数系数;Jr——节理面粗糙度系数;Ja——节理蚀变系数;Jw——节理含水折减系数;SRF——地应力影响折减系数。
03
RMR法(Rock Mass Rating)
该法是南非的Z.T.Bieniawski在1973年首先提出的,他通过对岩体材料单轴抗压强度、岩体质量指标、不连续面间距、走向与倾角、不连续性条件、地下水条件六个参数进行分析研究,在此基础上提出了RMR分类。另外,Bieniawski(1976)在大量实测统计的基础上,发现 Q值与RMR值间具有如下统计关系:
RMR=9lgQ+44
04
HC法(Hydropower Classifying)
针对水利水电工程地质勘查。国家在1999年发布了《水利水电工程地质勘查规范》,其中提出专为水利水电工程地质分类的方法。该方法评价的基本因素为:岩石强度A、岩体完整程度B、结构面状态C、地下水E和主要结构面产状F。
05
[BQ]法
国标《工程岩体分级标准》(GB 50218-94)提出两步分级法。首先,按岩体的基本质量指标BQ进行初步分级;然后,针对各类工程岩体的特点,考虑天然应力、地下水和结构面方位等因素对BQ进行修正,再按修正后的BQ,即[BQ]进行详细分级。
目前,铁路、公路等行业规范在考虑自身行业特点的前提下,为使标准尽量统一,均已向《工程岩体分级标准》(GBT 50218-2014)靠拢,采用[BQ]值,但具体规定上略有差异。而且从目前国内外的发展趋势看,岩体分级方法已由过去的单一因素、单一指标和定性划分为主,向多因素、多指标、定性评价与定量评价相结合的方向发展。
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知识点:岩体(围岩)分级方法
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岩土工程
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