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。

基于三维裂隙网络的RQD尺寸效应与空间效应的研究

岩石质量指标(RQD)是岩土工程与地质工程中的重要概念,在岩体性质分析中起到了重要作用,但RQD存在着明显的尺寸效应与空间效应,这在以后岩体工程设计计算中并没有引起充分的重视。为研究RQD的空间效应,采用三维裂隙网络模拟方法模拟现场真实岩体,并在模型中设立大量测线获取岩体中不同位置的RQD值。结果表明,岩体中不同位置的RQD值并不相同,存在明显的空间效应。为获取可整体代表岩体好坏程度的RQD值,需在大量RQD样本的基础上进行分析。另外,为更好地体现岩体的非均质性,研究不同阈值下的RQD范围,最终确定可充分反映待分析岩体的最佳阈值,为4 m。尺寸效应是RQD参数的重要性质,通过改变测线长度的方法探讨RQD在不同尺度下的变化情况。总结、提出RQD的计算模型与公式,即:A-A模型、T-T模型、A-A-S模型、Priest-Hudson公式与Senz-Kazi公式。分别研究与对比不同模型下RQD的尺寸效应,结果表明,采用A-A-S模型可充分减少尺寸效应带来的RQD的计算误差;当阈值较大时,Priest-Hudson公式与Senz-Kazi公式存在一定的误差,基于三维裂隙网络模拟的方法进行RQD的计算将会更为准确。

三维节理岩体分形维数与RQD相关性研究

应用三维随机不连续面网络模拟技术对岩体结构统计均质区内的不连续面进行计算机模拟,再现岩体结构,并应用分形理论计算三维节理岩体的分形维数。平行于三维节理岩体网络模型的x,y,z轴布置测线,计算不同阈值下三维岩体的岩石质量指标(RQD)。对获取的分形维数与RQD分析表明,三维岩体RQD随分形维数增大而减小,二者具有良好的线性关系。最后,推导三维节理岩体的分形维数与若干个阈值下RQD的关系式,并根据不同阈值下RQD与分形维数关系曲线的斜率确定合理阈值。

一种基于地质指标的裂隙岩体渗透系数估算模型

裂隙岩体的渗透特性受控于裂隙的发育特征、连通特性和充填情况,并与岩体的地应力水平具有显著的相关性。基于裂隙岩体渗透性的影响因素,并考虑现有渗透系数估算模型的不足,利用钻孔压水试验和钻孔电视图像资料,建立考虑埋深(Z)、岩石质量指标(RQD)以及充填物指标(FSD)等3个指标的渗透系数估算ZRF模型,并应用到牙根二级水电站及其他工程区的渗透系数估算中。结果表明,与已有的渗透系数估算模型相比,ZRF模型较好地反映了岩体渗透性的影响因素,且模型参数物理意义明确,便于获取,对分析裂隙岩体渗透性具有一定的工程参考价值。

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。

保山西邑铅锌矿采选工程RQD与RBI对比研究

用岩石质量指标和岩体块度指数的理论,对钻孔岩心实测资料进行分析和对比研究,对钻孔周围岩体进行分级。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。

基于钻孔岩芯岩石质量指标和岩体块度指数岩体质量分级对比应用

不同的岩体质量等级需采用不同的支护措施,对岩体质量进行评价是保障矿山安全生产的重要环节。常用的Q系统评价法、RMR分级法与BQ分级法等体系分级法虽更加准确,但部分参数难以获取,可以在生产过程中用指标法先行进行简单分级。利用岩石质量指标(RQD)和岩体块度指数(RBI)两种单一指标法对焦家金矿工勘孔进行了简单的岩体质量分级。两种指标法的分级结果大部分较为一致,结果表明,焦家金矿深部盲竖井区域大部分岩体质量为中等的Ⅲ类岩体,岩石较为完整,仅个别深度井壁需要重点支护。通过对比两种分级方法的结果发现:相比岩体块度指数,岩石质量指标存在一定的局限性,岩体块度指数在一定程度上更能反应岩芯的真实破碎状态,在岩石质量分级过程中更准确一些。在今后的生产工作中值得进一步应用和优化。

基于格鲁吉亚项目的桥梁基底RQD测定与分析

基于格鲁吉亚E60项目,针对意大利IRD在欧洲标准化体系下提出的桥梁基底岩体质量指标RQD验收标准,结合实际桥梁扩大基础数量众多及传统钻芯测量的RQD值存在一定缺陷的问题,在有限的开挖面上,简化岩体体积节理数J_(v)测量方法,结合国际工程地质学会提出的J v与RQD相关性研究,提出该项目桥梁基底RQD测定方法。

基于RQD与声波的三维建模在特大桥拱座地基分析评价中的应用

利用三维建模软件可将空间离散的岩石质量指标RQD、声波速度、岩体完整性系数K_v、波速比K_f等数据进行空间插值和三维参数建模,可形象直观地展示各类属性参数空间分布规律。文章结合天峨龙滩特大桥拱座地基岩体的RQD及声波测试数据工程实例,阐述了三维地质建模软件在RQD及声波测试数据中的工程应用,为选择基础底面高程及地基处治方案提供了设计依据。

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。

地应力状态与围岩性质的关系研究

地应力是赋存于地壳中的未受开采扰动的天然应力，其大小和方向受到多种因素的共同影响。本文通过对北京科技大学近几年在我国四个金属矿山的实测结果的分析，对地应力的分布规律进行了探讨，指出地应力的大小不仅与测点深度呈现良好的线性关系，而且与围岩的性质也存在一定的联系。

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。

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。

一种改进的岩体质量分级方法RMR_(Kv)

RMR(Rock Mass Rating)是国际上广泛应用的岩体质量分级系统,它包含5项基本指标,即岩石单轴抗压强度(Rc)、岩石质量指标RQD、节理间距(D)、节理条件(Jcond)及地下水条件(GW)。其中岩石质量指标和节理间距均用来反映岩体的节理化程度,两者之间存在一定的相关关系,故在岩体分级系统中存在重复使用的问题,并且在实际应用中,岩石质量指标和节理间距的获取往往存在一定的困难,且具有一定的方向性和不确定性。采用岩体完整性指数代替原分级方案中的岩石质量指标及节理间距,建立了一种改进的RMR分级体系,从而省去了对这两项指标的野外测量和计算,提高了工作效率。该方法在玛尔挡工程中进行实例验证,与原RMR方法及国标BQ的分级对比结果表明:利用这一改进的分级方法获得的结果介于RMR与BQ之间,是一种切实可行的分级方案,可在更多的工程中应用。

某新建小(1)型水库坝址工程地质评价及处理措施

通过钻孔岩性取样、声波测试试验以及钻孔压水试验,对某小(1)型水库大坝坝基及坝肩存在的地质问题进行分析与评价,根据评价结果提出相应的处理措施,为设计和施工提供可靠依据,同时也为该水库安全运行提供科学的资料。

围岩性质对最大主应力赋存状态的影响

通过对北京科技大学近几年在我国四个金属矿山实测结果的分析，对最大地应力的分布规律进行了探讨。

萍乡山口岩工程导流洞围岩工程地质分类

采用现行水利水电工程地质勘察规范附录P进行导流洞围岩工程地质分类,同时引进了Q系统(隧道围岩质量指标)围岩工程地质分类。

《建筑桩基技术规范》部分条文的探析与实践

针对《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)个别条文规定表述不够清晰、可能产生歧义的情况,结合工程实践经验、相关规范条文理解和理论分析,在桩基上部箍筋加密的应用场景、嵌岩桩岩体完整性评价、负摩阻力计算和公式调整等方面提出新的见解,并结合工程实际进行应用。