煤矿床工程地质勘查中岩石质量指标(RQD)存在问题的探讨

岩石质量指标(RQD)是评价岩体完整性及质量分级的一个重要指标。针对矿区工程地质勘查规范中推荐的岩体质量评价方法,详细分析了岩石质量指标(RQD)在用于岩体分类与评价中存在的岩心长度的计算、采取率、硬度和结构对其赋值大小的影响,以及对规范理解的差异,提出了解决这些问题的有效方法与途径,为岩石质量指标(RQD)的正确应用及煤矿床岩体质量合理评价做了有益的探讨。     

工程岩体稳定性分类的新途径

本文利用工程地质勘察所积累的丰富经验,采用综合评判方法,提出了一种通用分类方案。     

裂隙岩体岩石质量指标(RQD)的空间变化特征

岩石质量指标(RQD)是评价岩体破碎程度的一个重要参数,但在RQD的应用过程中往往忽略测线长度和测线方向的影响,给岩体质量的评价造成一定的误差。笔者通过从野外岩石露头这个二维平面上得到的RQD或节理参数,推导得到在三维空间中任意方向测线的RQD,进而研究RQD随测线方向的变化规律。结果表明,RQD不但在平面上具有各向异性,在空间也具有各向异性。笔者提出了假定测线起于节理的N-A RQD计算模型,使理论论证更加严密。此外,利用蒙特卡罗模拟产生随机值代表节理间距,随机值服从负指数分布的参数不同代表节理发育的密集程度不同,通过T-T、N-A、A-A和A-A-S 4种RQD计算模型来研究RQD均值及标准差随测线长度的变化规律,可以得出：测线越长,所得RQD值越精确;测线较短时,A-A-S模型所得的RQD值与其他3种模型相比更精确;布置较长的测线在节理较发育的地方可获得更可信的RQD值。     

利用RQD对岩体完整质量评价的操作方法

岩石质量指标（RQD）是表示岩石完整性的一种指标。也是评价岩石质量的一个重要指标,利用RQD指标能达到客观准确的评价岩石质量的目的。     

补充RQD值的几类岩体质量评价图

针对ＲＱＤ值不能全面反映裂隙间跑、块体大小以及随机表象的多重尺度等问题,介绍了三种岩体质量评价图,即基于裂隙岩体分数维结构之上的分维岩体质量图、考虑裂隙长度的累积长度图、建立在不同岩块频度基础上的岩块累积频度图。根据不同图解对岩体质量进行了评价,并对岩体完整性作了划分、三种图解能较全面反映岩体质量的特点,表明它们是ＲＱＤ的有益补充。     

基于分形理论的岩体工程分类初探

介绍了岩体工程分类的研究现状及发展趋势，指出岩体质量的决定因素是岩体的坚硬程度及完整程度，各种结构面的存在使岩体的坚硬程度及完整程度降低，研究表明，岩体结构面的分布具有很的分形现象，在此基础上，重点论述了岩体工程分类的分形方法。     

《工程岩体分级标准》中边坡工程岩体质量指标计算方法的讨论

岩体质量等级指标是岩石边坡稳定性评价的基础,新修订的《工程岩体分级标准》增加了边坡工程岩体质量(QISERM)指标[BQ]的计算公式,包含一个反映边坡倾角与主要结构面倾角间关系影响的修正系数F_3,其由结构面倾角与边坡坡面倾角之差确定。文中讨论了规范中F_3的确定方法存在的缺陷,建议其取值改由结构面倾角与边坡坡面在结构面倾向方向上的视倾角之差来确定。通过13 357个算例的对比计算,统计了新标准取值方法和文中建议方法获得的边坡工程岩体质量指标[BQ]值之间的差值。结果表明,当主要结构面类型与延伸性修正系数λ=0.6时,差值在40以内,其中78.3%的算例中差值小于5;当λ=1时,差值在60以内,其中有68.7%的算例中差值小于5。文中提出的方法相比新标准取值方法在理论上更完备,精度上更准确,可为边坡工程岩体质量指标计算提供参考。     

层次分析法在工程岩体分类中的应用

层次分析法是一种考虑定性与定量相结合的多目标决策分析方法。岩体工程分类受多种因素影响,本文选用多种因素进行全面的综合分析,建立了由4个层次组成的岩体工程分类层次分析体系,详细介绍了不同层次的判断矩阵的构造及分类过程。实测数据计算结果表明:岩体工程分类层次分析体系简单、适用、系统性强,评价结果真实、有效。     

基于云模型的隧洞围岩工程地质分类方法及应用

本文将云模型理论应用于隧洞围岩工程地质分类,通过建立隧洞围岩分类多级定量指标体系及评价等级标准,计算隧洞围岩云模型隶属度,将定性评价与定量划分成果进行结合,判定隧洞围岩工程地质类别。通过工程实践应用,该方法对围岩分类问题中的模糊性和随机性进行了统一,围岩分类结果与多位地质工程师联合判断结果相比较,在共计15段围岩中有14段相同,具有高的准确度,云模型理论应用于隧洞围岩分类是合理可行的。     

岩石质量指标(RQD)的各向异性分析

各向异性是工程岩体的重要工程特性, 岩石质量指标RQD具明显的各向异性。本文运用结构面网络模拟技术, 通过结构面间距、倾角、相对夹角以及结构面组数的敏感性分析, 探讨了RQD的各向异性规律。结合实际工程应用, 提出正确引用RQD指标的建议。     

岩溶地区坝基岩体质量工程地质分类

本文概要介绍了根据岩溶形态及岩溶形态组合特征,将各种岩溶坝基划分为晶孔溶孔型、溶隙宽缝型、溶沟溶槽型、溶管溶洞型、网状洞穴型、溶带块屑型、间互层洞隙型等七种基本岩溶组合结构工程地质类型及相应的岩体质量分类方法。该方法以定性分类为主,尽可能利用各项地质表征和物性参数进行定量判断评价。实践证明,该方法简便、实用、预见性好,在大中小型工程各勘察阶段均可适用。     

模糊集合论在岩体的综合评价和工程分类上的应用

岩体的工程分类是岩体力学的基本问题之一.岩体工程分类的主要目的是,针对不同的工程对象,对岩体进行综合评价,划分等级,区分成性质相近的类别,为工程的选点,设计提供定量的资料.同时,岩体的工程分类也是我们按不同的类型深入研究岩体的力学性质,建立相应的数学模型的基础.因此岩体的工程分类具有重要的实际意义,对它的研究日益广泛地引起了人们重视.到目前为止,已提出了不少岩体的分类法.从不同的出发点大体分为两类,(1)从岩体力学出发对岩体特性的一般性分类,例如Muller的分类等.(2)为特定的工程目的分类,例如为岩石边坡的Goodman分类法等.为隧道工程而提出的岩体分类最早是Terzaghi(1946年)的分类法.后来还有Lauffer(1958年)等人提出的分类法.     

APPLICATION OF FUZZY MATHEMATICS IN COMPREHANICS EVALUATION AND ENGINEERING CLASSIFICATION OF ROCK MASSES

The engineering classification of rock masses is one of the basic problems in rock mechanics .The main purpose of engineering classification of rock masses is comprehensively to evaluate rock masses ,to divide the rock masses into several proper classes and to offer guantitative data for engineering design .therefore engineering classification of rock masses is very important for engineering practice and aroused a great interest to the investigators of rock mechanics .On the basis of Bieniawski’s geomechanics classification of rock masses , a new method of engineering classification of rock masses has been proposed by means of the theory of modern fuzzy mathematics .In this classification the rock masses are evaluated on the basis of six parameters :the uniaxial compressive strength of the rock material drill core quality RQD, spacing ,orientation and condition of joints ,and ground water inflow. The rating for each parameter is determined and total rating for rock mass is specified by the method of weighted average .The rating and the weight for each parameter were considered as fuzzy variables . Therefore not only the total rating but also varying Range of total rating(or pthe membership of total rating ) are given .The randomly varying state of in situ rock masses can be described by this method of classification so that the result of comprehensively evaluating is more accurate than others . In additional, an accurate and simple evaluating method that is suitable for the engineers has been given .     

岩体变形参数渐变取值模型及工程应用

分析了当前岩体现场试验、变形参数取值和常规计算模式存在的问题。针对河谷、斜坡岩体从表部到深部 ,岩体风化、岩体波速和岩体地应力等彼此均呈现渐变性特征 ,提出了岩体变形参数渐变取值模型 ,并以黄河上游李家峡水电站初期蓄水监测资料 ,论证了岩体变形参数空间上连续性渐变取值的合理性和科学性 ,对今后其它岩体工程的力学参数取值和计算模型的概化提供了指导意义.     

岩石质量指标的计算机模拟及其风险分析

利用Monte Carlo法在计算机上生成岩体节理网络图，然后建立了模拟计算不同阀值的岩石质量指标RQDt的计算机模拟方法。进一步可作出岩石质量描述图和岩石质量风险分析，分析了岩体中大于10cm的完整岩石的具体分析规律。实例表明，该方法能较全面地描述岩石质量。     

RQD研究的几个理论问题

岩石质量指标ＲＱＤ是岩体工程分类和稳定性评价中最常用的定量描述参数。３０多年来,ＲＱＤ的概念和理论研究有了重大进展。本文对源于工程应用的几个ＲＱＤ理论问题进行了评述,同时提出了一些新的研究思路。     

基于RMR的模糊AHP法在岩体分级中的应用

传统的RMR法采用固定评估因素、固定评分方式进行岩体分级,其评分过程中存在着许多不确定性和主观性,在地质条件复杂的情况下岩体分级效果差。为了改变RMR法存在的不足,本文在参考RMR法的基础之上,提出了将AHP法应用于岩体分级的方案,给出了模型计算流程。将岩体分级看作一个多属性决策问题,根据实际情况可随机加入或减少影响岩体质量的评估因素,集合专家的意见重新确定各评估因素的权重值、建立相应的评分准则,然后通过迭代法计算岩体质量总评分再进行岩体分级。针对AHP法无法解决的模糊问题,在模型计算流程中引入了模糊理论进行相关处理,并编程实现该流程。最后将此方案应用于大湾隧道进行岩体分级,分级结果与RMR法的结果进行对比分析,结果显示模糊AHP法的岩体分级结果与实际情况更加吻合。