岩體質量q指標主要考慮哪些地質參數

❶ 壩址區地質概況

8.1.1.1 地形地貌及地層岩性

該水電站樞紐區河道總體流向基本為SN方向。枯水期河水面高程800.0m，河谷呈「V」形，兩岸岸坡陡峻;兩岸邊坡在高程1550m以下，兩岸山坡平均坡度39°～40°，局部地段為懸崖峭壁;高程1550m向上地勢漸變平緩;形成了高山、峽谷、陡坡的地貌景觀。岸坡大部分地段基岩裸露，沖溝發育。樞紐區分布的基岩主要為中等風化—未風化的花崗岩。

8.1.1.2 構造與岩體質量分級

圖8.1 某水電站壩址區構造地質圖

樞紐區構造主要順近EW和近SN兩個方向發育，大多數傾角陡立。主要斷層的產狀基本與岩層一致，為一橫河走向(近東西向)、陡傾上游的單斜構造(圖8.1)。Ⅳ級結構面以走向近SN和NWW陡傾角為主，還有極少量中緩傾角Ⅳ級結構面發育。Ⅴ級結構面為節理，其產狀近似於Ⅳ級結構面，但兩岸還各發育一組順坡傾斜的中緩傾角節理。

岩體風化以表層均勻風化為主，風化程度較淺，局部由於構造發育等原因風化較深，在斷層和厚層片岩部位存在夾層風化現象。但岩坡岩體卸荷、岸坡卸荷作用強烈，一般深度為20～50m，在山樑部位岩體卸荷深度更大，大於100m。

根據水電站樞紐區地層岩性組合、岩體完整程度、結構面發育程度、形狀及岩塊嵌合情況綜合考慮，結合岩體力學試驗成果，參照水利水電工程岩體分類標准，岩體質量共分為3個大級、5個亞級。

❷ 跪求！地質學上關於RQD的經驗公式

RQD是是國際上通用的鑒別岩石工程性質好壞的方法，該法是利用鑽孔的修正岩芯專採取率來評價岩石質量的屬優劣。即用直徑為75mm的金剛石鑽頭和雙層岩芯管在岩石中鑽進，連續取芯，回次鑽進所取岩芯中，長度大於10cm的岩芯段長度之和與該回次進尺的比值，以百分比表示。顯然RQD主要反映岩石完整程度，即裂隙在該地段地層中的發育程度。按RQD值的高低，將岩石質量劃分為五類：
類別 RQD(%) 岩石質量
1 90~100 好
2 75~90 較好
3 50~75 一般
4 25~50 差
5 <25 很差
計算公式為RQD=Lp（大於10cm的岩芯斷塊累計長度）/ Lt（岩芯總長度）×100％

❸ 岩石質量指標的體系以及評價方法

岩石復按堅硬程度可分為不同制的等級，主要有硬質岩石和軟質岩石。見下表
類別 亞類 飽和單軸抗壓強度（MPa） 代表性岩石
極硬岩石 >60 花崗岩，花崗片麻岩，石灰岩
硬質岩石 次硬岩石 30~60
次軟岩石 5~30 粘土岩，頁岩，千枚岩，雲母岩片
軟質岩石 極軟岩石 <5
岩石的鑒定極評價方法：
顏色+物理性質（光澤，條痕色，硬度，解理，斷口）+力學性質+結構構造+其他性質。

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❹ 各種岩石的泊松比的經驗值是多少

其實，波松比和岩石類別沒有太大關系，和岩石的實際強度、風化程度、回節理裂隙發育程度有答關系。一般按岩體考慮比較合理，如V類岩石0.3-0.35、IV類0.3-0.25、III類0.25-0.2、II類或更好0.2花崗岩石強度很高，但如果破碎不堪，泊松比也會很大，因此，強烈建議按岩體質量分類考慮，而不是簡單的岩石風化程度或單一指標。

❺ 我國工程岩體質量評價方法

岩體質量評價,有著豐富的經驗方法,如RQD法,節理岩體質量評價的RMR,Q值法等。在我國,岩體質量評價方法也得以廣泛應用,並形成了統一的國家標准,更符合我國實際工程條件。

依照我國通用的國家標准——工程岩體分級標准,岩體基本質量按岩石堅硬程度和岩體完整程度確定。其劃分兼有定性與定量的方法,如表4.4、表4.5、表4.6、表4.7及表4.8。

表4.4 岩石堅硬程度的定性劃分

(據GB50218—94)

表4.5 岩體完整程度的定性劃分

續表

(據GB50218—94)

表4.6 σ_c與定性劃分的岩石堅硬程度的對應關系表

註：σ_c為岩石飽和單軸抗壓強度

(據GB50218—94)

表4.7 Kv與定性劃分的岩體完整程度的對應關系

註：Kv為岩體完整性系數

(據GB50218—94)

表4.8 Jv與Kv對照表

註：Jv為岩體體積節理數,系指單位岩體體積內的節理(結構面)數目

(據GB50218—94)

採用公式計算岩體基本質量指標(Q),計算公式如下：

Q=90+3σ_c+250Kv (4-16)

其限制條件為：

當σ_c＞90K_v+30時,應以σ_c=90K_v+30和Kv代入公式計算Q值；

當K_v＞0.04σ_c+0.4時,應以Kv=0.04σ_c+0.4和σ_c代入公式計算Q值。

岩體基本質量級別是根據定性特徵和岩體基本質量指標(Q)二者相結合確定的,如表4.9所示。

表4.9 岩體基本質量分級表

續表

(據GB50218—94)

❻ 影響圍岩有哪些參數

岩體質量來（強度和不連續結構源面）、地下水、開挖跨度、穩定性、隧道埋深等
圍岩分類，實際就是岩體質量分類，岩體=岩石+不連續結構面（節理、裂隙等），同時考慮圍岩所處的岩土環境，如地下水、地應力、洞室線路方向等。總之，岩體質量分類不是單一因素決定的，也就是說岩石強度，如UCS很大，岩體質量分類不一定就高，還要看其它東西！Hoek先生的核心，就是通過岩石的UCS（單軸抗壓）+GSI（地質強度指標，與結構面有關）+岩石類別來確定岩體的一系列參數
一定要建立起這個概念，搞岩石才有希望！不同分級之間的差異是很明顯的，所以才把它定為標准，也就是說有經驗的地質人員可以區分開不同類別。這個分類途徑主要是有經驗的地質人員野外觀測來確定，勘探手段有鑽探、探洞等，並結合岩石試驗結果（如UCS單軸抗壓或點荷載、物探縱波波速等），目前國際分類主要是RMR或Q分類法。如果是在勘察現場還是比較困難的，僅能判定個大概，那就是看地形地貌和岩性，陡坎較多，說明岩石硬度大，圍岩相對就好，地形比較平緩，圍岩等級也高不了。
你可以參看《鐵路隧道設計規范》《公路隧道設計規范》以及《水工隧道設計規范》有關圍岩分類的規定。

❼ 岩體力學參數選取方法

岩體的力學性質,取決於結構體(岩石)性質與結構面的特徵。FLAC應用中,一些經驗的方法被廣泛採用。

依據Singh(1973)、Gerrard(1982)和Fossum(1985)：

岩體變形模量可以由下式確定：

煤層開采頂板導水裂隙帶高度預測理論與方法

式中：E_m為岩體的楊氏模量；E為完整岩石的楊氏模量；K_n為節理法向剛度；S節理間距。

岩體剪切模量可以由下式確定：

煤層開采頂板導水裂隙帶高度預測理論與方法

式中：G_m為岩體的楊氏模量；G為完整岩石的楊氏模量；K_s為節理剪切剛度；S節理間距。

Bienawski(1978)得到一個關於E_m的經驗公式：

E_m=2(RMR)-100 RMR＞55(4-14)

Serafim和Pereira(1983)提出一個更吻合的經驗公式：

E_m=10^(RMR-10)/401＜E_m＜10(GPa)(4-15)

此外,霍克 布朗(1997)基於節理特徵和塊體連接的岩石質量指標(GSI)也可以用於確定摩爾 庫侖摩擦角與黏聚力。由式(4-14)、(4-15)與霍克 布朗岩石質量指標(GSI)可見,以對岩體各方面因素的定性認識為基礎,對其工程特徵一定程度加以定量化,即岩體質量評價,是被廣為接受的確定岩體力學參數思路之一,得到了良好的應用。

❽ 岩體基本質量指標的介紹

岩體基本質量指標（BQ），根據分級因素的定量指標岩石單軸飽和抗壓強度Rc（MPa）和岩體的完整性系數Kv，按下式計算：BQ=90+3Rc+250Kv計算得出的指標。

❾ 岩石力學參數分布特徵

岩石是岩體的組成物質，它的工程地質特性一般不直接決定岩體的穩定性，但它是影響岩體穩定性的重要因素之一。在完整塊狀結構的岩體與松軟岩體中，結構面對岩體變形破壞不起主導作用，岩石的特性與岩體的特性並無本質的區別。岩體的工程地質特性包括物理性質、水理性質與力學性質三大方面，但最重要的是力學性質。表徵岩石的基本力學性質有彈性、塑性、硬化、強度、剛度和韌性等等。岩石種類不同，變形程度不同，所顯現出來的力學性質也不一樣。有的性質是相對而言的，如脆性和韌性。現在一般是以破裂後殘余應變或臨近破裂前總應變數的大小來度量，如按破裂前的最大應變小於 3% 定為脆性，大於 5%為韌性，介於 3%～5%是過渡性的。因此，在進行工程地質和頂板岩體質量及穩定性評價時，要對沉積岩石的變形力學特性進行專門研究。

岩石的力學性質主要指岩石的變形與強度特性。為了研究岩石強度和變形特性及岩石發生破裂的發展過程，利用岩石力學試驗機對圓柱形岩石試件進行單軸或三軸壓縮試驗是基本手段之一。岩石的變形特徵最直觀的表達方法是通過應力 - 應變關系曲線來表示( 圖6.1) 。在剛性實驗機上獲得的岩石應力 - 應變曲線較好地再現了岩石的應變強化和應變軟化特性，對於大多數岩石，當應力超過岩石的抗壓強度時，由於內部微裂紋擴展，岩石表現為漸進破壞，強度逐漸降低 ( 應變軟化) ，同時伴隨著體積膨脹 ( 擴容) ，直至達到一個殘余強度值。因此，由峰值強度至殘余強度這一區段可以看作岩石由完整發展到破碎的過程。

理想岩石的變形過程大體上可分為 3 個階段 ( 圖6.1) : 彈性變形階段、塑性變形階段與破壞階段。彈性階段即應力與應變之間成直線關系，當外力除去後，變形即可完全恢復。塑性階段是隨應力的增大，應變急劇增大，二者之間呈凸形的曲線關系，而且除去外力之後變形也不能完全恢復。當外力增大到一定限度之後，試件將發生破壞。

圖6.1 理想岩石的應力 - 應變曲線

然而，實際的岩石具有不同的礦物成分與結構，甚至還可以具有一定的微小裂隙，其變形過程遠比理想岩石復雜。R.P.米勒對 28 種岩石進行了大量的單軸抗壓試驗之後，歸納出 6 種類型的應力 - 應變關系 ( 圖6.2) 。

第Ⅰ類: 彈性，應力 - 應變曲線具有非常接近直線的變形特點，主要為彈性變形，變形不大時突然破裂，多屬脆性岩石。屬於這一類型的有玄武岩、石英岩、輝綠岩、白雲岩和較硬的石灰岩等。

策Ⅱ類: 彈 - 塑性，應力 - 應變曲線呈簡單函數關系，卸載時顯示出較大的殘余變形。屬於這一類型的有較軟的石灰岩、粉砂岩、凝灰岩等。

圖6.2 在單軸壓縮下岩石直至破壞時典型的應力 - 應變曲線

第Ⅲ類: 塑 - 彈性，應力 - 應變曲線開始凹向上微彎，而後逐漸變成凹向下微彎，不表現屈服，而以脆性斷裂的形式破壞。屬於這一類型的有砂岩、花崗岩、平行於片理方向受力的片岩和一些輝綠岩等。

第Ⅳ類: 塑 - 彈 - 塑性，應力 - 應變曲線開始凹向上彎，中間有一段接近直線段，接著是凹向下彎，從總體上看，曲線呈陡挺的 S 型。屬於這一類型的有變質岩、大理岩和片麻岩等。

第 V 類: 彈 - 塑 - 彈性，應力 - 應變曲線呈舒緩的 S 型。屬於這一類型的有垂直於片理方向受力的片岩等。

第Ⅵ類: 彈 - 塑 - 蠕變，即岩石試件變形到一定階段之後變形隨時間而增大。應力 -應變具有一段不長的初始直線部分，隨後進入塑性變形階段，可以產生較大的塑性變形。屬於這一類型的有岩鹽、鉀礦石和其他蒸發岩類等。

這 6 種類型中，第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類曲線都是在開始階段有凹向上彎的部分，實驗證明:這是由於實驗岩石具有較大的孔隙率、微裂隙或片理組織，隨著應力作用加大，微孔隙、微裂隙被封閉或壓密，開始階段的應力 - 應變曲線正反映這一過程。

岩石的變形特性可以用一系列變形參數來表達。對於拉伸或壓縮變形來說，最主要的變形參數有變形模量 ( E) 和泊松比 ( μ) 。

兗州煤田山西組主采 3 煤層及其頂板岩層均形成於淺水三角洲沉積，沉積岩性由陸源碎屑岩的砂岩、粉砂岩、粉砂質泥岩、泥質岩及粘土岩和煤層組成。由於頂板岩性及其組合的差異，頂板穩定性不同，生產實踐表明，一般砂岩頂板穩定性高，初次垮落步距大，而泥岩頂板穩定性差，初次垮落步距較小。

表6.1 3 層煤物理力學性質

表6.2 不同岩性的直接頂、老頂、底板物理力學性質

從力學角度出發，沉積岩性對頂板穩定性的影響主要取決於岩石的力學強度。試驗表明 ( 表6.1，表6.2) ，任何一種岩石力學性質的變化范圍都很大，並與其他岩石有較大范圍的交叉，如兗州煤田中砂岩的單軸抗壓強度為 48.7～ 76.8MPa，粉砂岩為 34.0～57.0MPa，泥岩為 29.5～ 40.1MPa，煤層為 11～ 18MPa，其他參數也具有類似的特點，反映出相同類型的岩石，其力學性質差異較大，也說明影響沉積岩石力學性質的因素之多，如沉積岩石的成分、結構、膠結成分、膠結類型和支撐類型都影響著岩石力學性質。盡管同一岩性的岩石力學性質變化較大，但仍可以看出，單軸抗壓強度和抗拉強度以及岩石質量指標以砂岩類最大，粉砂岩次之，泥岩較小，煤層最小。因此岩性類型對岩石強度和岩石質量均有重要的影響。