基于岩体分类指数的变形模量统计特征的识别

变形模量参数的统计特征是水电站库岸边坡风险评估中的重要设计参数。在施工期库岸边坡的灾害预警中,现场直接测量岩体的变形模量耗时且有时无法实施。当来自现场直接测量的数据有限或不可用时,通常在工程初设阶段可获得各种间接信息来估计变形模量,如岩体分类指数。对此,提出一种贝叶斯更新框架可结合多种间接信息来估计变形模量的统计特征。通过在岩体分类过程中获得三种指数来更新变形模量参数的平均值、标准差和波动范围。对比现场直接测量值及随机场统计特征的变化,使用多种岩体分类指数的贝叶斯更新方案,显示出对参数更有效的识别。

岩体分类的二元相对模糊评判法

简述模糊综合评判的表达原理,首先,研究岩体分级评定隶属函数的两种形式,对于那些在数学上是连续的指标,指出隶属函数可以采用正态、三角模糊数及正弦函数等连续函数;对于难于采用连续函数刻画的指标,可以采用隶属度取值表;然后,分析影响岩体稳定的因素,选取其中5个指标作为分类依据,建立各个指标的隶属函数,引入二元相对比较法确定各因素的相对优先权重,并说明在岩体稳定性分级中的应用方法;最后,介绍一地下岩体工程的工程地质情况,利用所研究的分类方法对该工程实例进行分析,并给出主要的过程和结果,分析结果在工程施工中得到验证,从而说明研究结论的可靠性和适用性。

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。

丹巴水电站石英云母片岩力学特性及岩体质量分类

按水电行业HC法将丹巴水电站片理状岩体质量分类定为IV类,围岩稳定性差。通过对丹巴石英云母片岩的宏细观力学特性试验,提出石英云母片岩的"似块状"岩体结构,对岩体质量分类进行合理修正。通过单轴压缩试验、不同围压下真三轴试验表明,高应力作用下片岩的各向异性不明显,并通过薄片的细观试验提出丹巴石英云母片岩并非"层状结构"岩体结构,而是"似块状"结构。在此基础上,对丹巴水电站引水隧洞岩体质量分类进行了修正,隧洞围岩以III类为主。最后,通过现场回弹测试、声波检测和变形分析表明,围岩自稳能力强,修正后的分类标准具有良好的适用性。因此,研究不同应力环境下特殊岩石的力学特征对于岩体质量分类具有重要意义,可为同类水电工程围岩分类提供借鉴。

水利工程中的柱状节理岩体分类及质量评价

在总结国内外水利水电工程涉及柱状节理岩体工程问题的基础上,根据我国拟建的白鹤滩水电站工程不规则柱状节理岩体现场勘测和测试结果,对柱状节理岩体的分类方法进行了探讨,提出了柱状镶嵌块状结构和柱状镶嵌碎裂结构的分类方法。应用岩体质量评价的RMR法和GSI法对白鹤滩水电站两类柱状节理岩体进行了分析,并与美国汉佛德玄武岩核废料埋藏工程柱状节理岩体分类实例进行了对比。研究表明,RMR法和GSI法能较好地反映白鹤滩柱状节理岩体的工程力学特性。

基于模糊集重心理论的岩体分类

将模糊综合评判方法应用于岩体分类可造成评判信息丢失,影响评判结果的准确性和可信度。针对该缺陷,引入模糊集重心理论,克服了综合评判方法中某些因素由于权值较小而被“淹没”的现象。在此基础上,选取了岩石质量指标、单轴抗压强度、岩体完整性系数、岩石软化系数、最大地震烈度和地下水渗水量这6个对岩体质量及其稳定性影响比较大的因素,以正态分布作为其隶属函数,采用加权平均值法确定各因素权重值,建立了基于模糊集重心理论的岩体模糊分类方法。结合具体的工程实例,阐明了上述各因素模糊集重心的计算方法。利用基于模糊集重心的岩体模糊分类方法,研究了某一地下工程围岩的稳定性级别,并与模糊综合评判方法计算的结果和围岩的实际稳定情况进行了对比,验证了方法的准确性和适用性。

工程岩体的超声波分类及强度预测

针对目前在岩石工程中广泛采用的隧洞围岩分类Ｑ系统和ＲＭＲ工程岩体分类，利用统计结果将岩体的超声波速与岩体质量指数Ｑ和岩体分类指数ＲＭＲ联系起来，建立了由岩体超声波速估计岩体分类指数ＲＭＲ的计算公式，通过测定岩体的超声波可对岩体进行分类。为了预测岩体的变形及强度参数，引入Ｈｏｅｋ－Ｂｒｏｗｎ准则，给出了岩体变形及强度参数的预测方法。在三峡工程永久船闸高边坡岩体的应用中，超声波预测的力学参数与ＲＭＲ分类系统和Ｈｏｅｋ－Ｂｒｏｗｎ准则估计的岩体力学参数基本吻合，说明应用声波进行岩体分类和预测岩体力学参数是可行的。

关于用岩体分类预测TBM掘进速率AR的讨论

以Maen、Pieve、Cogolo和Varzo 4条隧道为例,本文分析说明了岩体质量分类系统不能预测TBM净掘进速率PR的原因:由于影响岩体可掘进性的因素与影响岩体质量的因素不一样,且岩体质量分类系统多采用半定性半定量的评分形式描述岩体条件,故岩体的质量分数值与TBM的净掘进速率PR很难有一一对应的关系。因此,岩体质量分类系统和基于此的预测模型不能够用来预测TBM的净掘进速率PR。根据TBM施工隧道岩体分类的目的及TBM施工的特点,提出预测TBM净掘进速率PR的岩体分类系统应与评价岩体稳定的岩体分类系统分开进行。用岩体可掘进性分类系统预测净掘进速率PR,用岩体质量分类系统预测TBM利用率U,从而计算出TBM的掘进速率AR。

金川不良岩体分类及其巷道支护研究

根据岩组类型、岩体结构类型及其工程地质特征,给出了按稳定性划分的金川矿区工程岩体分类表,不良岩层为其中不稳定和极不稳定两类;分析认为,金川不良岩层具有岩体单块强度高等四个特点,不良岩层巷道围岩变形具有围岩变形量大和流变变形显著两个显著特点,据此给出了三条支护设计原则;根据在金川二矿区进行不良岩层支护试验的实践经验和金川不良岩层巷道支护原则,给出了适用于各类不良岩层巷道的支护设计方案。

工程岩体分类评价方法综述

在了解了国内外工程岩体分类方法研究历程的基础上,介绍了RMR系统、Q系统和BQ系统的由来与组成,重点分析了三者近年来在理论上、相关性、工程实践中的研究成果.现有的研究表明:首先,工程岩体分类方法为评估岩体质量好坏提供了捷径;其次,对于具体工程,恰当的对其进行修正,评价结果更能反映岩体的真实状态;再次,三者之间存在线性或非线性的关系,且均可用来对工程部分岩体力学参数进行估算;最后,结合应用各种数学方法,工程岩体分类方法更具合理性与操作性.

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。

岩体质量等级分类预测方法及其工程应用

为准确地预测前方岩体质量,提出基于隧道地震波勘探系统和可拓理论的岩体质量等级分类预测方法。通过对数百例典型地震波探测数据的系统收集与归类分析,遴选出隧道地震波勘探系统可有效识别的、可表征岩体质量等级的物理力学参数作为分类预测指标,并根据隧道地震波场响应特征,提出岩体质量分类预测指标体系的分级标准,建立隧道岩体质量等级分类预测的物元可拓模型。通过TSP探测技术获取预测指标取值,对其进行无量纲化处理,并利用简单关联函数法确定预测指标的权重。研究结果表明:岩体质量分类预测结果与属性识别模型、GA_SVM评价结果及现场情况具有较好的一致性,验证了该方法的可行性和准确性,提供了一种可应用于施工阶段的岩体质量等级预测方法。

三维岩体质量的多重分形评价及分类

岩体中结构面的存在往往会对岩体质量造成显著影响。笔者剖析了传统岩体质量指标的不足,以白云鄂博铁矿主矿边坡岩体为例,在工程地质测绘的基础上,利用蒙特卡洛(Monte Carlo)法仿真出三维岩体结构网络图,从多重分形几何的角度出发,计算和绘制出其表征岩体结构分布和复杂性的多重分形谱,对岩体质量作出定性评价和定量分析,并且进行了岩体质量的多重分形分类。

地下结构岩体质量分类的变权重二级模糊综合评判方法研究

首先,在全面深入分析地下结构岩体质量影响因素的基础上,确定出其主要影响因素。然后,根据影响因素的层次性和各种影响因素对岩体质量分类影响的模糊性特点,引进模糊数学理论,建立地下结构岩体质量分类的二级模糊综合评判模型,并解决有关模糊评判隶属度与常权向量确定方法及其运算规则等问题,从而建立地下结构岩体质量分类的二级模糊综合评判方法。最后,引进变权处理的思想,建立岩体质量分类的变权重二级模糊综合评判理论与方法,减少评判的主观性,从而使评判结果更趋合理化。通过工程实例计算并与同类方法进行比较分析,分析结果表明该方法的可行性与合理性。

岩体质量分类区间非线性模糊评判方法研究

针对现有地下结构岩体质量模糊分类方法的局限性与不足,在考虑岩体质量分类影响因素的模糊性与层次性基础上,重点研究模糊矩阵加权运算的非线性特征及影响因素权向量与隶属度的区间性特征,通过引进非线性模糊矩阵合成算子、区间数学理论和区间数矩阵相对优势度分析方法,建立岩体质量分类的区间非线性模糊评判方法。该方法减少评判的主观性,更好地反映出不利因素对评判结果的影响,从而使岩体质量分类方法更趋合理化,并使其具有更强的可操作性。工程实例计算及其与同类方法进行比较分析均表明了该方法的可行性与合理性。

边坡岩体质量分类体系的CSMR法及应用

详细、系统地介绍边坡岩体质量评价分类的 CSMR法 ,并结合西南某水电站进水口边坡工程的实例 ,讨论运用 CSMR系统进行边坡岩体质量分类的改进意见。实践证明 ,此法具有简便性和可行性 ,值得进一步推广。结合工程实践 ,并指出此法的不足之处。

白水峪水电站右岸坝下游边坡岩体的RMR-SMR分类及稳定性评价

本文简要介绍了边坡岩体分类的ＲＭＲ－ＳＭＲ系统。结合白水峪边坡，通过自然历史分析和稳定性计算，讨论了运用ＳＭＲ系统进行边坡岩体分类的改进意见。

基于岩体质量指标分类法的采场稳定性分级方法

为确定大尹格庄2号矿体-616 m水平85～88线采场稳定性,对85～88线节理裂隙进行实测,节理产状通过DIPS软件分析,得到优势节理有2组,结构面为北东一南西走向,2组优势节理组的倾向和倾角分别是倾角41°,倾向316°和倾角58°,倾向146°;根据调查结果利用Q值对岩体进行分类,可以得到85～86.5线的7个采场矿岩稳定性较好,86.5 ～ 87.5线的4个采场矿岩稳定性一般,88线上部7106采场矿岩条件较差.研究结论可靠,为下一步参数优化的分区应用提供了参考和依据.

应用RMI指标进行工程岩体分类的方法

RMI岩体分类法成功地吸收了CSIR和NGI分类法的优点 ,能更好地反映岩块强度和结构面性态对岩体强度的影响 ,可适用于任何“完整—破碎”岩体的工程分类。本文详细阐述了该方法的基本原理、分类步骤以及参数的确定 ,并与其它分类法进行了比较。

岩体质量分类

岩体质量分类是水电工程基础工作中的重要环节。本文用四种不同的岩体质量分类方法 ,选择不同的岩体结构类型对云南某水电工程右岸岩体质量进行了分级。结果表明 ,对于各类岩体结构类型 ,四种岩体质量分类方法所得出的结果非常接近。其对应关系分别为碎裂结构一般为V～IVb 岩体 ,镶嵌结构一般为IVb ～IVa 岩体。次块状结构一般为IVa ～Ⅲb 岩体 ,块状结构一般为Ⅲa ～Ⅱ岩体。并且根据评价结果 ,作出了研究区 6 2 5高程的岩体质量分区图 。