基于TBM掘进参数和渣料特征的岩体质量指标辨识

在工程实践和前人研究成果的基础上,综合分析了TBM法隧洞的围岩地质条件对TBM掘进过程的影响,提出了一种基于TBM掘进参数和渣料特征的围岩质量指标(RMR)辨识方法。该方法一方面可将TBM的实时工作参数输入到回归公式或神经网络模型中,实现岩体质量指标的辨识;另一方面可通过分析TBM渣料特征得到岩体的镶嵌结构、不连续面状态以及地下水等地质信息,进而对岩体的地质力学强度(GSITBM)和质量指标(RMRTBM)进行估计。鉴于这两种方式的显著特征,建议在地质条件较好时优先采用基于掘进参数的辨识方法,地质条件较差时采用基于渣料特征的评价方法。在对TBM法隧洞围岩质量指标辨识研究的基础上,对岩体基本力学参数的估计方法进行了研究。

岩体质量指标Q分类法在汕头LPG工程中的应用

通过对地质素描、岩体质量指标Q值计算和喷锚支护设计的依据、程序和方法等的论述,使我们能够充分理解和认识这种方法的先进性、局限性和重要特征。

基于岩体质量指标的隧道围岩压力计算方法

通过对现行规范提供的围岩物理力学参数的系统分析,结合公路隧道建设实践经验,提出了给定地质及时间条件下隧道基本稳定跨度的概念及确定方法,据此建立了基于岩体质量指标的隧道围岩压力计算公式。该公式首次将围岩压力与围岩质量指标及其物理力学参数紧密联系起来,使之随围岩质量指标连续变化,克服了传统计算方法不连续的问题。分析表明,本方法的计算结果与传统方法及工程实践经验较为吻合,对隧道设计、施工及研究具有较大参考意义。

基于岩体质量指标的可爆性分级探讨

针对国内岩体可爆性分级没有一个统一的标准,探讨用国家岩体工程分级标准中的分级指标——岩石单轴饱和抗压强度与岩体完整性系数此两项指标作为岩体可爆性分级的可行性,用数理统计中的相关性系数与偏相关系数说明岩石单轴饱和抗压强度与岩体完整性系数与炸药单耗均密切相关,进而说明用此两项指标进行可爆性分级是科学可行的。

岩体质量指标对于大型地下洞室爆破的适用性

Ｎａｔｈｐａ Ｊｈａｋｒｉ电力公司正在位于Ｈｉｍａｃｈａｌ Ｐｒａｄｅｓｈ的Ｓａｔｌｕｊ河左岸修建一大型地下水电站（６×２５０ＭＷ）。作为工程的一部分。四个大型（５２５ｍ长、１６ｍ宽、２７ｍ高）的地下沉淀池采用钻爆法进行开挖，本文介绍了沉淀池开挖工序、土工技术条件、中央顶部导坑、边墙部和水平台阶的爆破设计情况，并从进尺、超挖、炸药系数和所获结果这些方面对爆破设计的性能进行了评估。

基于岩体质量指标BQ的岩质边坡工程岩体分级方法

对于线路工程上具有普遍性的岩质边坡,因数量多,范围广,工程勘察深度相对较浅。依据规范的测试和试验,建立一种基础性岩体质量评价方法,实现边坡工程岩体分级,并根据行业要求与经验提出支护措施,对提高岩质边坡工程设计与施工的科学性无疑具有重要的意义。针对现有的《工程岩体分级标准》(GB50218—94)没有涉及边坡工程岩体分级,在深入研究和系统消化边坡工程岩体分级成果基础上,提出基于岩体质量指标BQ的岩质边坡工程岩体分级方法(简称BQ-RSlope方法)。该方法在岩体基本质量指标基础上,考虑控制边坡稳定性的主要结构面类型与延伸性、结构面产状与坡面间关系以及边坡内地下水发育程度等影响因素,对岩体基本质量指标进行修正,由此确定边坡工程岩体级别,并给出各级别边坡工程岩体自稳能力的评价。结合4个边坡工程10个坡段的应用性验证,表明依据文中方法获得的各边坡坡段的岩体质量分级以及该基于质量指标对边坡稳定性的评价结果与工程实际总体相符,提出的依据BQ的岩质边坡工程岩体分级方法是合适的。

岩石质量指标的计算机模拟及其风险分析

利用MonteCarlo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。

岩体基本质量指标在电力工程基础定额岩石分类中的应用探讨

各类工程建设都会涉及土石方工程,确定土壤和岩石的分类对其工程造价影响较大。从岩石坚固性系数出发,剖析现行电力工程概(预)算定额岩石(普氏)分类的缺陷,并通过对岩石开挖难易程度影响因素的分析,提出以岩体基本质量指标BQ值为基础的分类方案。

结构面三维网络模拟在岩体质量评价中的应用

岩石质量指标RQD是反映工程岩体完整程度的定量参数,广泛用于水利水电、矿山、地下工程、交通工程等岩体稳定性评价,但是传统的RQD定义不能满足实际工程岩体各相异性要求。针对贵州黔中水利枢纽工程拱坝坝基岩体结构面特征,利用Monte-Carlo法在计算机上生成岩体节理三维网络图,建立了模拟计算不同阀值t的岩石质量指标RQDt的计算机模拟方法。该方法能较真实客观地描述岩石质量。

基于TSP物探指标的围岩质量预测研究

为利用TSP各物探指标预测隧道围岩质量,以G575线巴里坤~哈密公路东天山隧道为工程依托,利用灰色关联分析理论,建立了以岩体质量指标修正值作为围岩质量的依据,以9个物探指标为影响因素,采用MATLAB软件对隧道围岩质量的影响因素进行关联排序,确定影响围岩质量的主次因素;再选取高关联度的物探指标,采用灰色关联理论进行围岩质量预测。结果表明,波速、纵横波速比、泊松比、密度为影响隧道围岩稳定性的主控因素;剪切模量、拉梅系数、体积模量、动态杨氏模量、静态杨氏模量为次要因素;围岩质量预测采用波速、纵横波速比、泊松比、密度这4个高关联度的物探指标能准确预测隧道围岩分类。

刍议岩心采取率在围岩岩体质量评价中的意义

概述岩体质量评价指标，分析并提出了以地质勘探岩心采取率作为岩体质量指标的可行性，认为这一指标与岩体质量的ＲＱＤ指数具有同样的意义。

不同岩体质量隧道TBM施工性能评价方法

为了预测、评价、提升不同围岩质量隧道掘进机(tunnel boring machine,TBM)施工能力,通过对国内外多个隧道工程TBM施工数据回归分析,建立了设备利用率、掘进速率等TBM施工性能指标随岩体质量的变化规律。统计结果表明,TBM设备利用率与岩体质量指标RMR呈二次函数关系、TBM掘进速率与岩体质量指标RMR也呈二次函数关系;TBM设备利用率随岩体质量参数的增大而递增;TBM掘进速率随岩体质量参数的增大先升高再降低,在Ⅲ级围岩时达到峰值;TBM施工速度随岩体质量参数的增大先升高再降低,在Ⅱ级围岩时达到峰值。基于此,提出了不同岩体质量隧道TBM施工性能评价方法,并利用滇中引水工程香炉山隧洞TBM施工数据对该方法进行了验证。研究成果可用于预测拟建隧道TBM施工工期和评价在建隧道TBM施工性能。

考虑节理影响的岩体基本质量指标定量评价

岩体完整性系数K_(v)是确定岩体基本质量指标BQ的主要参数,目前国家标准只考虑节理数量而未反映节理倾角和填充物对K_(v)影响。通过对含不同节理面的花岗岩岩样的纵波波速测试,探讨节理数量、倾角、填充物对岩体纵波波速的影响规律。考虑节理倾角、填充物的影响,提出了一种定量计算K_(v)的评价方法。将K_(v)视为正态分布随机变量,以90%的保证率估算K_(v)值,获得与J_(v)的对应关系,结果与国家标准推荐值非常接近。从岩体力学强度评价角度,计算验证了该方法在实际岩体评价中的适用性。提出方法可为岩体基本质量指标BQ的定量评价提供参考。

松动岩体的工程特性研究

大柳树坝址位于规模巨大的活动断裂带内 ,岩体发生了大范围松动 ,表现为两岸岩体“风化”深度明显偏大 ,岩体质量指标偏低 ,岩体完整程度差 ,地下水位埋深大 ,岩体透水性强 ,岩体强度大幅度降低 ,岩体质量差。这些工程特性与同样外动力条件、同时代、同岩性、相距仅 48km的小观音坝址形成了巨大反差。由于区域断裂活动和松动岩体的双重制约 ,使得大柳树坝址区工程地质问题复杂化 ,不仅评价困难 。

基于Copula理论的岩体抗剪强度参数估值

以锦屏I级水电站坝址微新大理岩岩体原位大剪试验结果为例,分析岩体质量指标与抗剪强度参数间的相关性。利用Copula理论可将边缘分布和相关结构分开研究的优点,建立小样本条件下各变量的边缘分布函数,并在分析岩体质量指标Q与抗剪强度参数f,c间相关结构特点的基础上构造拟合Q-f,Q-c间关系的最优Copula函数。对于相同岩性的同类岩体,在已知Q条件下求条件概率便可得到抗剪强度参数估值的保证率,或可计算一定保证率下的抗剪参数估值。最后运用该函数分析常用的优定斜率法、最小二乘法的保证率,并与Hoek-Brown准则估值进行比较。研究结果表明,岩体质量指标与抗剪断内摩擦因素f呈较高的正相关关系,与抗剪断黏结力c则呈较高的负相关关系,而具有对称结构的Nelsen NO 1和Nelsen NO 2则分别是拟合Q-f、Q-c间关系的最优Copula函数。常用的最优斜率法与最小二乘法由于忽略岩体质量指标与抗剪强度参数的相关性,因此造成较大的偏差,而具有保证率为0.8的抗剪强度估值与Hoek-Brown经验准则相比更接近实际值。该方法注重充分地利用现场有限的数据信息,可以得到具有一定保证率的抗剪强度参数估值,为岩体抗剪强度参数估值提供一种新的途径。

岩体结构面网络模拟的改进与应用

随着计算机技术的发展,以统计学为基础的结构面网络模拟技术日益完善,被广泛的应用到工程实践中。但在传统的结构面网络模拟中,随机生成的结构面一直未能很好表现出结构面间距的概率分布模型。针对这一点,对随机结构面中心点的生成方式进行了改进,使随机结构面在模拟区内反应出结构面间距的概率分布模型。改进方法使结构面网络模型具有更强的不均匀性,更符合自然状态中结构面的分布形态。改进方法还可以通过控制随机结构面中心点的分布形式来控制模拟区结构面的分布形态,再结合工程实际可以让结构面网络模型更接近其实际形态。

基于三维激光扫描技术的岩体RQD获取方法与程序

在西南地区岩质边坡高陡的特殊地形条件下,常规的地面地质调查方法难以开展。引入三维激光扫描技术获取边坡体出露的结构面各项几何参数(产状、间距、迹长),然后以这些地质资料为基础,结合结构面网络模拟技术生成不同走向网络图,通过在网络图上布置人工虚拟钻孔来计算得到岩体质量指标(RQD)。结果表明:提出的方法适用性较强,方便可靠,不仅解决了常规地质调查方法在高陡边坡地段难以开展的问题,而且还克服了以往钻孔岩芯获取岩体RQD指标数据少、误差大的缺点,获得岩体RQD指标经过修正后能满足工程实际需求。

基于Hoek-Brown准则确定核电工程场地岩体力学参数

岩体与岩石的力学强度之间既有内在联系又存在明显的差异,场地岩石力学指标对于评价场地岩体的力学特性至关重要。以三门核电场地为研究对象,在室内岩石力学试验的基础上,结合野外地质调查,综合考虑岩体结构特征和应力分布状态等因素的影响,引入定量描述岩体结构特征和风化程度的地质强度指标(GSI),采用Hoek-Brown强度准则估计岩体力学参数,同时与岩体地质力学分类法(RMR)计算得到的岩体力学参数进行对比分析。基于GSI的Hoek-Brown法得到的中等风化凝灰质砂岩、微风化凝灰质砂岩和微风化安山玄武岩岩体的c值分别为4.03、6.20、6.10 MPa,φ值分别为31.96°、34.37°和33.87°。基于RMR评分的Hoek-Brown法得到的c值分别为4.42、6.44、7.24 MPa,φ值分别为28.92°、32.43°和34.51°。研究结果表明,采用Hoek-Brown准则确定的核电场地岩体力学强度指标比较合理,得到的岩体力学指标可以作为核电站基础设计的重要依据。

湖北某核电厂地基岩体的工程特性研究

通过对某核电厂岩石地基采用地质测绘、物探、钻探、现场及室内试验等多种方法的勘测,综合分析得出岩石、岩体质量判别参数,进而判别场地的岩石、岩体质量,分析岩体的工程特性,提出在此场地上建设核电厂的适宜性。

岩体结构面网络模拟在滑坡中的应用

通过结构面网络模拟研究滑坡的岩体结构特征 ,进而利用岩体质量指标 (RQD)进行岩体分类、估计岩体强度。此方法在赵树岭滑坡的研究中得到了很好的应用。