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。     

岩石质量指标RQD与工程岩体分类

讨论了工程岩体分类中 RQD确定的某些问题 ,对正确选取 RQD指标的方法进行了探讨。     

运用结构面模拟技术分析岩体质量特征

在总结以往岩体质量分类经验基础上，突出岩体的结构特征分析与研究，阐明了岩体质量评价的理论、方法、指标体系，结合实例建立了一种简洁、实用的岩体质量评价体系。在这一系统中，突出了岩体结构面网络模拟分析在评价中对确定RQD值的重要作用，解决了RQD值的定量分析，对岩体质量评价向定量化发展具有重要意义。通过工程实践说明这一评价体系对工程建设具有重要指导作用。     

利用岩石质量指标和岩体块度指数进行岩体质量评价研究——以高放废物地质处置库预选场址甘肃北山1号钻孔为例

岩体质量的评价对于各类大型建筑物特别是地下工程建筑物的安全性具有十分重要的作用。文章基于岩石质量指标（RQD）和岩体块度指数（RBI）的理论，通过对甘肃北山1号钻孔的岩心实测资料证明，岩体块度指数在一定程度上能反映岩体的完整性与相应力学性质的变化特点，同时给出钻孔附近岩体质量分类，进而与岩石质量指标所获得的钻孔附近岩体质量评价分级进行对比。对比结果表明：岩体块度指数在岩石质量评价中能更准确地反映其优越性，具有更为显著的工程意义。     

应用弹性波法评价岩体质量

近年来弹性波法在水电、交通、铁道等工程勘察中普遍开展,从应用单一的波速参数发展到现在的系列测试技术,尤以弹性波动力学参数的取得,使测试结果更全面地反映了工程岩体的特性。加之本技术具有快速、简便、经济、便于大面积测试等优点,因而受到愈来愈多的工程技术人员的重视和应用。     

基于BQ系统的阿拉善巴彦诺日公NRG01号钻孔岩体质量评价

高放废物深部地质处置目前受到世界各国的高度重视,处置库围岩岩体质量评价是高放废物处置库选址的关键问题之一。文章基于BQ系统对我国高放废物地质处置库阿拉善预选区巴彦诺日公NRG01号钻孔进行了岩体质量评价。NRG01号孔钻孔资料丰富,采用岩芯编录、波速测井、水压致裂地应力测量及岩石波速测试、单轴压缩试验等多种方法手段相结合的方式获取了BQ评价系统中的各个参数。评价过程中,综合考虑了岩体坚硬程度、完整程度及地下水、软弱结构面、初始地应力等因素对围岩稳定的影响。根据计算的[BQ]值对岩体质量进行评价并与RQD评价结果进行对比。评价结果表明,NRG01号孔岩体质量较好,Ⅰ级和Ⅱ级岩体占90%,410~500 m的岩体范围可作为处置库建设的目标岩体。[BQ]值与RQD值所得的岩体质量评价结果一致性良好,但由于BQ系统考虑的影响因素更为全面,评价结果更为精细。本次评价可为巴彦诺日公地段高放废物地质处置库场址比选及处置库目标岩体选择提供依据。     

利用"岩体裂隙率"评价工程岩体的质量

本文提出用建立在岩体结构面网络三维模拟基础上的“岩体裂隙率”来表征岩体的质量。它可以用来衡量结构面的发育程度及岩体的完整性，评价岩体质量，用于工程岩体分类。     

试用灰色关联分析评价工程岩体质量

笔试用灰色关联分析评价工程岩体质量，取得了较好的效果，该法可在工程岩体评价中推广应用。     

利用RQD估算岩体不同深度的平均渗透系数和平均变形模量

渗透系数是进行裂隙岩体渗流模拟的必备参数,变形模量是工程岩体数值模拟的必备参数。大量研究中忽视了渗透系数和变形模量随深度变化这一重要规律,从而影响模拟结果的可靠性。为此,探讨了利用极易获取的RQD（岩石质量指标）资料估算不同深度的渗透系数和变形模量的可行性。通过以某花岗岩体为例,研究发现,RQD均值随深度增大,渗透系数均值随深度减小,其相关性很好。因此,利用RQD估算不同深度的平均渗透系数是可行的。根据RQD随深度的变化,利用经验公式估算了不同深度的变形模量均值和变化范围。估算得到的变形模量与实测结果基本一致。     

基于结构面迹线分形维数的岩体质量评价

针对传统定性或部分定量的岩体质量评价现状,分形理论、神经网络等新方法得到广泛应用。本文基于岩体结构面迹线自相似性的分形特征,应用分形理论对基于数字近景摄影测量技术获取的岩体边坡结构面迹线的分形维数进行研究。以长春市净月采石场一边坡为例,采用方格网覆盖法计算结构面迹线的分形维数,验证了迹线分形特征,并对方格网覆盖法进行改进,采取与研究范围成比例的长方格网覆盖法计算分形维数。分析发现,两种计算方法结果相近,后者在理论上更接近分形原理并且编程更容易实现,迹线数量越多,分形维数越大,岩体越破碎,质量越差。最后,将分形维数与基于摄影测量方法获得的剔除空白区影响的RQD进行对比分析,确定分形维数与RQD的关系式,得到岩体质量定量评价的分形维数指标。研究表明：研究区边坡迹线分形维数为1.22,拟合度为0.98,此边坡岩体质量属于Ⅱ级。改进的长方形格网覆盖法分形维数计算容易实现,计算过程得到简化,结果可靠。得到了以岩体结构面迹线分形维数为指标的岩体质量定量评价方法。     

基于空间插值的工程岩体RQD预测方法

作为工程实际中评价岩体性质的重要指标,RQD的应用已相当广泛。但工程岩体中RQD值的分布存在一定的结构性和随机性,因此,通过对特定位置钻探获取的RQD值无法很到位地表达整个空间区域的实际岩石质量。为了弥补这方面的不足,统计学中的空间插值法为此提供了有力的手段。考虑到空间RQD分布存在各向异性,以及在工程坐标系中很难描述RQD分布的结构性,首先计算工程坐标系下已获取RQD值的主要黑塞方向（pHd）;然后构建空间旋转与比例缩放矩阵对其进行坐标标准化处理。在标准化的空间中,引入Kriging插值法,采用变异函数描述RQD在标准空间结构上的变化,建立其空间变异规律的数学模型,并对其进行插值计算;最后将标准空间进行坐标逆变换,实现了对工程坐标系下RQD分布的预测。利用R语言编程将该方法应用于工程实例,结果表明,这种空间插值法能够有效地预测工程岩体中RQD值的分布规律,弥补了局部钻探的局限性。     

铁路岩质边坡的RQD研究

以宝成铁路略阳站前后一段铁路工程边坡为例,采用蒙特卡洛原理和方法,计算模拟铁路边结构面概率参数,利用统计结果估算边坡岩体的岩石质量指标ＲＱＤ,提出方向ＲＱＤ的概念,初探方向ＲＱＤ值在铁路工程边坡中的应用及铁路开挖工程活动与自然地质环境间的相互影响。     

RQD应用与研究的回顾与展望

RQD是评价裂隙岩体质量的重要参数,它在岩体工程中被广泛采用,但经过长期的理论和实践工程师们认识到了RQD自身所存在的缺点和不足,并将RQD的缺点和不足总结为5点。但RQD仍然具有很强的生命力,从5个方面总结了近半个世纪以来人们对RQD的不断探索和研究的进程,并进一步指出了对RQD的拓宽和改进的主要研究方法和发展方向。     

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。     

VJC-RMR法在岩体变形模量确定中的应用

在介绍VJC-RMR法 ( Volumetric joint count-rock mechanics rating method )基本原理的基础上,对贵阳市鱼简河水库坝基岩体进行了质量评价和变形模量确定,并与原位试验法、Q法 (Rock mass quality) 和岩体损伤的分形模型(Fractional model of rock mass damage)进行了比较。结果表明,VJC-RMR法能够将一维问题转化为三维问题,更好地反映岩体的实际情况,是进行岩体质量评价和参数确定较好的一种方法。     

基于钻孔摄像技术的岩体节理大小估算方法

目前,确定岩体节理大小通常是根据岩体暴露区域的节理迹长进行估算,往往因岩体暴露区域的局限性而影响估算结果。以钻孔内节理特性为研究对象,尝试进行岩体节理大小估算,首先通过钻孔摄像技术获取地质钻孔内节理的倾向和倾角信息,建立所研究深度范围内的节理平面方程,形成钻孔之间节理面的连通判断准则,从而确定节理面的迹线长度,同时构建出节理迹线均值函数,最后根据节理面迹长与大小之间的对应关系,估算出岩体节理的大小,从而形成一种利用钻孔内的节理特性来估算岩体节理大小的方法。将该方法应用于张家湾铁矿的地下采选联合工程,其估算结果准确可靠。     

采用综合评判方法确定工程岩体力学参数研究

如何将室内岩块试验得到的力学参数合理转化为现场工程岩体的力学参数,一直是困扰岩土工程实践带有挑战性的难题。结合安太堡露天煤矿边坡工程,基于现场调查、钻孔取芯、室内岩块试验,分别应用RMR法和BQ法,对自地表至取芯深度的钻孔岩样进行评价和分级,综合评判确定了边坡工程岩体的力学参数,应用效果良好,其成果对类似工程设计和施工有重要指导意义。     

A coupled hydromechanical system defined through rock mass classification schemes

Changes in the hydraulic conductivity field, resulting from the redistribution of stresses in fractured rock masses, are difficult to characterize due to complex nature of the coupled hydromechanical processes. A methodology is developed to predict the distributed hydraulic conductivity field based on the original undisturbed parameters of hydraulic conductivity, Rock Mass Rating (RMR), Rock Quality Designation (RQD), and additionally the induced strains. The most obvious advantage of the methodology is that these required parameters are minimal and are readily available in practice. The incorporation of RMR and RQD, both of which have been applied to design in rock engineering for decades, enables the stress-dependent hydraulic conductivity field to be represented for a whole spectrum of rock masses. Knowledge of the RQD, together with the original hydraulic conductivity, is applied to determine the effective porosity for the fractured media. When RQD approaches zero, the rock mass is highly fractured, and fracture permeability will be relatively high. When RQD approaches 100, the degree of fracturing is minimal, and secondary porosity and secondary permeability will be low. These values bound the possible ranges in hydraulic behaviour of the secondary porosity within the system. RMR may also be applied to determine the scale effect of elastic modulus. As RMR approaches 100, the ‘softening’ effect of fractures is a minimum and results in the smallest strain-induced change in the hydraulic conductivity because the induced strain is uniformly distributed between fractures and matrix. When RMR approaches zero, the laboratory modulus must be reduced significantly in order to represent the rock mass. This results in the largest possible change in the hydraulic conductivity because the induced strain is applied entirely to the fracture system. These values of RMR bound the possible ranges in mechanical behaviour of the system. The mechanical system is coupled with the hydraulic system by two empirical parameters, RQD and RMR. The methodology has been applied to a circular underground excavation and to qualitatively explain the in situ experimental results of the macropermeability test in the drift at Stripa. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.