岩体完整性的含义及测量技术

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最新声波法测定岩体的完整性系数知识讲解

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3、计算岩体基本质量指标(BQ) BQ=90+3σcw+250 Kv (式中,σcw为岩石单轴饱水抗压强度) 从而进行岩体质量分级
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三、试验原理
1、岩石弹性波理论
Vp/ Vs 一般在1.6~1.7之间。 2、声波在含解理裂隙的岩体内的传播特性
的平方。
式中, Vml为岩体纵波速度, Vcl为岩块纵波速度。
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二、试验目的——获取岩体Kv值
1、判断岩体中裂隙发育程度,对岩体进行完整程度划分:
2、计算准岩体准强度 准岩体抗压强度 准岩体抗拉强度
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六、试验结果
将室内试验获得的岩块中纵波速度 Vcl 和现场测得的岩体中纵波速度 Vml 代入下面公式中,就算得到岩体完整性系数(龟裂系数) Kv。
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精度要求: 试件两端面不平整度误差不大于0.05mm; 沿试件高度的直径误差不大于0.3mm; 端面与轴线垂直偏差不大于0.25ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ;
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其它要求: 试件数量不应少于3个; 试件描述应包含的内容:岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程
七、试验记录报告
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工程勘察中利用岩芯划分岩体完整性的两种方法浅析

工程勘察中利用岩芯划分岩体完整性的两种方法浅析
L o W c A R B o N W0 R L D 2 o i 4 , 6
能源 ・ 地矿
工程勘 察 中利 用岩 芯划分 岩体 完 整性 的 两种 方法 浅析
姚 国川 ( 贵州省有色金属和核工业地质勘查局二总队, 贵州 贵阳 5 5 0 0 0 0 )
【 摘 要 】 利用岩芯划分岩体完整性直观快速 , 不需增加 设备。本文介绍 了利用岩芯划分岩体完整性 的两种方法 , 可广泛应用于常规勘察工程中。 【 关键词 】 岩芯 采取率 ; 块 度; 岩体 完整性; 岩芯块度指数 ; 岩体块度 指数 【 中图分类号 】 T U 4 5 8 【 文献标识码 】 B 【 文章编号 】 2 0 9 5 — 2 0 6 6 ( 2 0 1 4 ) 1 1 - 0 1 6 7 — 0 2
议 采 用 孔段 统计 法 而不 采 用 回 次 统 计 。 根 据 罗 长保 《 浅谈 岩 石 质量指标 R Q D的统计方法》 , 当单 个钻 孔 中 某段 或 某 个层 位 岩 芯 完 整程 度 基 本 类 似 时 .将 该 段 岩 芯 划做 一 个 孔 段 统 一 进 行 统计 。这 种 方 法避 免 了钻 机 在 钻 进 过 程 中 的随 机 性 产 生 的 误差. 同 时避 免 了连 续 回 次 中岩 芯 完 整 程 度 基 本 一 致 的 分 开 . 验 证 实 际情 况与 比回 次 统 计 法 更 吻合 。 同理 . 在 工程 勘 察 中划 分 的 某 一层 位 。 岩芯完整程度基本类似时 。 岩 芯 块 度 的 统 计 采
用 孔 段 统 计 法 也 是 适 用 的
2 岩体块 度指数 ( R B I ) 的概念及 意义
西 南 交通 大 学胡 卸 文 教 授 借 鉴 刘克 远 等 提 出 的岩 体 块 度 系 数 概 念 。 根 据 国 标 《水 利 水 电 工 程 地 质 勘 察 规 范 》 1 岩芯块 度指数( k ) 的概 念及意义 ( G B 5 0 2 8 7 — 9 9 ) 中对岩 体 结 构 分 类标 准 .提 出岩 体 块 度 指 数 岩 心 块 度 指 数 是 指 钻 探 回 次 进 尺 中 。各 种 块 度 岩 心 采取 ( R B I ) 的 定义 , 即将 钻 孔 岩 芯 按 实测 长 度 3 — 1 0 c m、 1 0 ~ 3 0 c m、 率权 值 的 总和 。 岩 心 块度 指 单 个岩 块 的 大 小 , 以 岩 芯 节 长 d表 3 0 5 0 c m、 5 0 ~ l O O c m和 大于 l O O c m 的岩 芯获得 率作 为权值 。 示 。计 算 时将 不 同块 度 的岩 芯 划 分 为 三 级 : 与 各 自相 应 系数 乘 积 的 累计 值 , 用 公 式 表 示 为 : R B I = 3 x C 4 - I级 为 柱 状 岩 芯 . d ≥l O c m. 呈 圆 柱状 、 斜 截 圆柱 状 或 半 圆 1 0 x C r 1 0 + 3 0 × C 珊+ 5 O × C I 5 0 + 1 O 0 × C d 0 ; 式 中: C r 3 、 C r 1 0 、 C 瑚、 C 渤、 C l 0 0 分

岩体完整性的含义及测量技术

岩体完整性的含义及测量技术

岩体完整性的含义及测量技术岩体基本质量是岩体所固有的,影响工程岩体稳定性的最基本属性。

因此岩体基本质量评价与分级一直是勘察、设计、施工及科研人员共同关注的重要课题。

而岩体基本质量的优劣取决于构成岩体结构特性的内在因素,而岩体完整性是起控制性作用的因素之一。

岩体完整性是指岩体内以裂隙为主的各类地质界面的发育程度,是岩体结构的综合反映,取决于结构面切割程度、结构体大小以及块体间结合状态等因素,是岩体工程中采用的概括性指标。

因此,如何既科学乂方便地评价工程岩体的完整性对岩石工程建设意义十分重大。

2岩体完整程度评价岩体的完整性,即岩体在遭受构造运动和浅表生改造后的完整程度。

岩体的完整性有两层含义:第1层含义是儿何(宏观形态)完整性,即从结构面发育程度出发来衡量的、肉眼可以看到的岩体完整程度,表征的指标有裂隙间距D、岩体体积节理数J、、岩石质量指标RQD;第2层含义是力学(工程)完整性(似完整性),即撇开肉眼的完整性判断,从岩体满足工程荷载的力学需求的角度来评价的岩体完整性,表征的指标主要有岩体体积节理数J、、岩体完整性系数Kv 等。

岩体完整程度采用定性划分和定量指标两种方法确定。

2.1定性评价定性评价标准就是根据岩体的儿何宏观形态,从结构面发育程度岀发来衡量岩体的完整性。

根据国标GB50218-94及其条文说明按照表1对岩体整体性进行定性划分。

1注:平均间距指主耍结构而(1〜2组)间距的平均值。

2.2定量评价LI前国内外用以表征岩体完整性的指标较多,获取这些指标的方法主要有3类;①弹性波测试法,基于此法的评价指标有岩体完整性指数K、’等;②岩芯钻探法,基于该法的评价指标有岩石质量指标RQD、单位岩芯裂隙数等;③结构面统计法,基于此法的评价指标有岩体体积节理数J、、平均节理间距心等。

这些评价方法各有优缺,且多数评价指标仅是从某一侧面反映了岩体的完整程度。

现就针对当前国内外主要使用的岩体整体性测量方法(包括岩体完整性指数K、・法、岩体体积节理数J、法和岩体质量指标RQD法)来进行介绍分析。

岩土工程地质勘察中基岩完整性检测分析

岩土工程地质勘察中基岩完整性检测分析

岩土工程地质勘察中基岩完整性检测分析摘要:世人皆知万丈高楼平地起,但却不知保证基岩的完整性至关重要。

地质勘察的一项重要内容就是检测完整性,但因为方法选用不当,无法确保万无一失。

倘若工程下面存在危岩体,就会造成地基不稳,轻则倾斜、开裂,重则引发坍塌事故。

前者还好,还有补救的机会。

一旦发生事故,既会造成大量的财产损失,也会出现大量的人员伤亡。

为避免惨剧的发生,需要进一步提升检测能力。

关键词:岩土工程;地质勘察;基岩完整性;检测分析引言土建工程勘察是保证工程施工质量的重要环节,必须高度重视土建工程勘察对提高工程施工质量的作用,采取一系列措施提高土建工程勘察资料的准确性,确保工程施工的顺利进行。

土工地质勘察工作复杂、专业性强。

基岩完整性检测是整个工程的关键。

本文通过具体工程实例,分析了雷达的工作原理,明确了检测方法和线路分布,通过工作量计算,得出了有效的检测结论。

1工程实例选定一建筑工程为例,其属低山喀斯特地貌,施工区域内起伏不平,有石芽、溶蚀性裂缝、沟壑,岩层类型复杂。

该工程基岩不够完整,存在零散、破碎情况,质量等级不高,以三四级岩体为主。

该范围内无地下水,仅有滞留水存在岩缝内,伴有溶洞情况。

已知该工程岩土地质复杂,需要评估基岩是否完整。

该背景下,把加压机房地基的基岩作为监测重点。

通过监测其是否完整,对地基内有无溶洞、涌水等不良问题加以判断,保证地基质量达标。

2雷达工作原理在该工程范围内,优选探地雷达技术,对地质内介质类型、分布状况等作全面检测。

发挥天线作用,发送电磁脉冲至被检测地质,其传播于各地质介质内。

介质不同,与之相关的电磁场强度、波形等也存在差异。

该过程中,反射波经地面接收之后,类型不断变化。

将反射波回波时间、幅度、波形等作为关键指标,对地质特性作全面分析。

其中,剖面法应用普遍,地面天线位置、反射波反射时间分别用横纵坐标表示,以此对雷达波自天线发到地下界面及接收时间进行指代,从而对岩层介质类型、结构、形态等作精准检测。

岩体结构及其完整性

岩体结构及其完整性

散体结构
岩性:复杂,呈松散状态; 结构面发育情况:有的为块夹泥,有的泥夹块; 结构面强度:岩体的tanφ<0.2; 水的影响:地下水作用强烈,可引起泥化、软化、崩解、膨胀,甚至化学
反应;
工程特性:
此类岩体具有明显的塑性或流变特征,变形破坏严重,持续时间长,应予 以特别关注。
2.2 结构面的表观
引子:结构面的形态有闭合度、粗糙度、贯通性等,统称为结构面的表
断层较大
延展数百米至数公里, 1. 形成块裂体边界;
II级 破碎带宽度比较窄,几 2. 控制岩体变形和破坏方式;
厘米至数米
3. 构成次级地应力场边界
属于软弱结构面
小断层,层间错 动面
III级
延展十几米至几十米, 1. 参与块裂岩体切割;
无破碎带,面内不夹泥, 2. 划分II级岩体结构类型的重要依据;
结合性
定义:是岩体结构面形态、坚固程度的综合表现,取决于结构面的闭合
度、粗糙度、贯通性、充填物的性质和厚度等因素。
分类:
若结构面闭合、干净且无充填物,结构面粗糙,结构体之间刚性接触, 则结合性好,结构面抗剪强度高;相反,结构面贯通性好且多为张开的, 结构面中为岩屑、岩粉、泥质物所充填,则结构面结合性差,抗剪强度 低。
岩性:单一且构造变形轻微的巨厚层沉积岩、变质岩和火成岩体; 结构面发育情况:不发育,延展性差,组数一般不超过2组; 结构面强度:结构面摩擦系数tanφ≥0.6,结构体间结合力强; 完整性:岩体呈完整或基本完整状态,结构面间距dp>1.0m; 水的影响:地下水作用不明显,渗流对岩体特性影响不大; 工程特性:
相同粗糙程度的强度由台阶形到平坦形到平面形依次降低 如:I > IV > VII ,II > V > VIII,III > IX,VI > IX。

岩土工程地质勘察中基岩完整性检测分析

岩土工程地质勘察中基岩完整性检测分析

岩土工程地质勘察中基岩完整性检测分析摘要:岩土工程的本质是解决岩土体的相关问题,问题能否彻底解决,取决于地质勘察工作是否做到位。

地质勘察内容有很多,其中最重要的当属基岩完整性检测。

为此,本文以具体案例为例,探讨如何应用探地雷达方法来了解基岩的真实情况,以供相关人员参考。

关键词:基岩;完整性;探地雷达前言世人皆知万丈高楼平地起,但却不知保证基岩的完整性至关重要。

地质勘察的一项重要内容就是检测完整性,但因为方法选用不当,无法确保万无一失。

倘若工程下面存在危岩体,就会造成地基不稳,轻则倾斜、开裂,重则引发坍塌事故[1]。

前者还好,还有补救的机会。

一旦发生事故,既会造成大量的财产损失,也会出现大量的人员伤亡。

为避免惨剧的发生,需要进一步提升检测能力。

基于此,本文对某一工程进行分析,依托分析结果选取检测方法,经过系统分析,判断出基岩的完整性。

一、工程实例简述深圳作为国际化大都市,工程活动多不胜数。

笔者将目光聚焦在市区边缘的一个建筑工程上,这样做出于两点考虑,一是城市边缘的管控力较弱,易发生问题,二是工程所属地区的地形地貌比较特殊,具有一定的研究价值。

经过进一步勘查发现,现场有很多破损、零散的基岩,并且岩体质量并不高。

施工方在钻孔时,没有发现地下水的踪迹,只能在岩缝中看到少量水,说明地基处出现了溶洞。

总体来说,建筑工地的岩土地质相对复杂,有必要分析基岩完整性。

经过深思熟虑,研究区域选在加压机房,检测对象有两个,分别是桩基孔底五米以下的基岩,溶洞露出的基岩,检测目的是看建筑工程是否存在溶洞、涌水等现象。

二、探地雷达工作原理电磁波领域值得关注的技术有少不,其中就包括探地雷达技术。

在地质勘察中使用此技术,不仅能判断出地层的介质类型,还能对分布状况有一个详细的了解。

之所以有这样的成就,得益于科学的工作原理,即天线发出电磁脉冲,传递给被检测对象,在不同介质中,电磁脉冲的表现会有所不同,通过对强度、波形等参数进行分析,便能清除地质结构、形状、分布等信息。

岩体质量指标名词解释

岩体质量指标名词解释

岩体质量指标名词解释
岩体质量指标是用于评价和描述岩体质量状况的量化参数或指标。

以下是几个常见的岩体质量指标及其解释:
1. 岩石强度(Rock Strength):岩石强度是指岩石抵抗外部应力而发生破坏的能力。

常用的强度指标包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等。

2. 岩石坚硬度(Rock Hardness):岩石坚硬度指的是岩石的硬度程度或抗刮擦的能力。

常用的硬度指标包括莫氏硬度、洛氏硬度等。

3. 岩体完整性(Rock Mass Integrity):岩体完整性是指岩体内部的连续性和结构完整程度。

衡量岩体完整性的指标包括岩体的裂缝密度、裂缝长度和裂缝间隙等。

4. 岩体透水性(Rock Permeability):岩体透水性是指岩体内部的渗透性或水流通过岩体的能力。

透水性指标包括渗透系数、孔隙度和渗透压力等。

5. 岩体稳定性(Rock Stability):岩体稳定性是指岩体在重力和地应力作用下的稳定性能。

常用的稳定性指标包括岩体的倾角、岩体的滑动面倾角、岩体的应力状态等。

6. 岩体均质性(Rock Homogeneity):岩体均质性指的是岩体内部物理和力学性质的均一性。

衡量岩体均质性的指标包括岩体的孔隙度分布、岩石成分的均一性等。

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了解岩石完整程度

了解岩石完整程度

岩石完整程度1.完整程度岩石的完整程度对钻进效果有着显著的影响。

岩石的完整程度与矿区的地质构造和断裂带分布情况有关,岩体中存在各种裂纹的总体情况决定了岩石的完整程度。

我国新出版的《地质岩心钻探规程》将岩石的完整程度分为五级:完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎。

但是没有给出具体的划分指标。

有些国家把岩石完整程度称为岩石的裂隙性,用来描述岩体结构的不均性飞和各向异性。

裂隙的存在破坏了天然岩体的完整性,岩块被裂缝分割(例如卡斯特空洞和蜂窝状通道),使岩石的强度降低,研磨性加大,将影响岩石的稳定性、变形能力、透水性、含水性、硬度和可钻性岩石具有明显裂隙性(不完整性)时,对钻探生产的最直接影响是岩心采取率下降,钻孔漏失,甚至出现孔壁掉块。

必须使用专用取心钻具来保证取心质量, 进行护壁堵漏,或采取措施隔水、加固孔壁。

定量地评定裂隙性(不完整性),哪怕是近似地估计,都是很有意义的。

通常从线、面、体三方面来描述裂隙分布的密度和单个裂纹的尺寸大小。

(1)线指标(在孔内单位长度上裂隙的个数和交叉裂隙的总长度);(2)面积指标(在单位面积孔壁上裂隙的个数,大小和裂隙的张开程度)(3)体积指标(在钻孔周围空间单位体积上裂纹的个数,所占孔壁的面积和裂纹的体积)。

俄罗斯全俄勘探技术研究所认为,岩石的裂隙性在某种程度上可以反映钻进过程中形成岩心的能力。

岩石的裂隙性完全可以用钻进过程中岩心的破碎程度(呈块状,还是呈碎渣状)来描述。

岩心的破碎程度(不完整程度)指标用1m孔段或1m岩心上岩心断成小块的块数K来衡量(从孔内取上来的原始块数,不允许人工敲碎岩心)。

岩心采取率越高,对单位长度岩心的块数K评价越准确。

这个指标受钻探工艺的影响较小,它反映了岩石本身真实的裂隙性,其相关系数在0.71-0.96的范围内。

这种描述岩石完整程度的指标可供我国钻探界参考。

如果说用单位长度岩心的块数K来评价岩石的裂隙性还只是一种近似估计的话,为了更准确地评定岩石的裂隙性,还可以引进一个补充准则—岩石的裂隙性指标。

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岩体完整性的含义及测量技术1 引言岩体基本质量是岩体所固有的,影响工程岩体稳定性的最基本属性。

因此岩体基本质量评价与分级一直是勘察、设计、施工及科研人员共同关注的重要课题。

而岩体基本质量的优劣取决于构成岩体结构特性的内在因素,而岩体完整性是起控制性作用的因素之一。

岩体完整性是指岩体内以裂隙为主的各类地质界面的发育程度,是岩体结构的综合反映,取决于结构面切割程度、结构体大小以及块体间结合状态等因素,是岩体工程中采用的概括性指标。

因此,如何既科学又方便地评价工程岩体的完整性对岩石工程建设意义十分重大。

2 岩体完整程度评价岩体的完整性,即岩体在遭受构造运动和浅表生改造后的完整程度。

岩体的完整性有两层含义: 第1 层含义是几何(宏观形态) 完整性,即从结构面发育程度出发来衡量的、肉眼可以看到的岩体完整程度,表征的指标有裂隙间距D、岩体体积节理数J v 、岩石质量指标RQD;第2 层含义是力学(工程) 完整性(似完整性) ,即撇开肉眼的完整性判断,从岩体满足工程荷载的力学需求的角度来评价的岩体完整性,表征的指标主要有岩体体积节理数J v、岩体完整性系数Kv 等。

岩体完整程度采用定性划分和定量指标两种方法确定。

2.1定性评价定性评价标准就是根据岩体的几何宏观形态,从结构面发育程度出发来衡量岩体的完整性。

根据国标GB50218-94及其条文说明按照表1对岩体整体性进行定性划分。

表1 岩体完整程度定性划分注:平均间距指主要结构面(1~2组)间距的平均值。

2.2定量评价目前国内外用以表征岩体完整性的指标较多,获取这些指标的方法主要有3 类;①弹性波测试法,基于此法的评价指标有岩体完整性指数K v 等;②岩芯钻探法,基于该法的评价指标有岩石质量指标RQD 、单位岩芯裂隙数等;③结构面统计法,基于此法的评价指标有岩体体积节理数J v 、平均节理间距d p 等。

这些评价方法各有优缺,且多数评价指标仅是从某一侧面反映了岩体的完整程度。

现就针对当前国内外主要使用的岩体整体性测量方法(包括岩体完整性指数K v 法、岩体体积节理数J v 法和岩体质量指标RQD 法)来进行介绍分析。

为了研究K v 法、J v 法、RQD 法,首先应明确岩体完整性的指标,因为这是评价方法的契合点,也是评价方法优劣的标志。

根据国标GB50218-94及其条文说明,对岩体完整性指标归纳简化如表2。

表2 岩体完整性指标2.2.1岩体完整性指数法岩体完整性系数K v的物理含义是岩体相对于岩石的完整程度,是岩体纵波波速与岩石纵波波速比值的平方,通常用其来判断岩体的完整程度。

因此在介绍K v法之前,应先了解岩体纵波波速与岩石纵波波速的含义。

岩体纵波速度是指一定空间范围内弹性波在岩体中传播的纵波速度,一般是通过地震法或孔内声波测试等方法获得的。

它的大小不仅与岩性相关,而且与岩体结构类型、岩体结构面发育状况、岩体的风化程度、地应力状态及岩体渗透性等有关。

岩石纵波速度是指完整岩石试件的纵波速度(所谓完整就是指用于声波波速试验的岩石试件中无节理裂隙、孔隙、溶洞等现象的存在,其值的大小主要与岩石的岩性、风化程度、耐水性等有关。

通常使用超声波波速测试试验获得岩石试件的纵波速度,测试过程中应确保试件为无界体,即应使岩石试件规格与换能器频率相匹配。

Kv法就是一种利用岩层和岩石波速变化差异,来研究地下岩体完整性的方法;超声波、地震波等在完整性不同的岩体内有着不同传播速度,而对于同一种岩性的岩体、岩石自身的传播波速,基本不受块体大小或完整性的影响,所以,可以用来判测岩体完整性。

岩体完整性指数K v可由下式求出:式中: Kv为岩体完整性指数;Vp1为岩体纵波速度;Vp2 为室内岩石( 块) 纵波速度。

在利用K v法来判定岩体完整性时,K v应为实测值。

针对不同的工程地质岩组或岩性段,选择有代表性的点、段,测定岩体弹性纵波速度,并应在同一岩体取样测定岩石弹性纵波速度。

该方法适合对地下岩体的风化程度或破碎情况进行判定,但在含可溶性矿物较多的岩体内,该方法不适用,可溶性矿物较多的岩体的完整性,影响因素较多,波速变化不是唯一主导的因素。

K v值的大小反映了岩体相对于岩石的破坏程度.因此,K v的物理意义就是表征岩体相对于岩石的完整和破碎程度,是一个与岩体质量和强度有关的参数.在工程实践中,人们常用K v和其他参数一起来评价岩体的稳定性,对工程岩体进行围岩分类等。

2.2.2 Jv法岩体体积节理数( Jv )是指单位体积岩体中节理的条数,它是衡量岩体完整性的重要指标之一,国际岩石力学委员会推荐用它来定量评价岩体的完整性。

J V 法是选择有代表性的露头或开挖面进行节理统计的方法,其表达式为:(2)式中:Jv为岩体体积节理数(条/m3);Sn为第n组节理每米长测线上的条数;Sk为每立方米岩体非成组节理条数。

根据J V 值的大小划分岩体的质量分级,归纳起来,Jv 测量方法大体可分为两类,一类是现场实测法,主要有直接测量法、间距法、条数法等,第二类是统计模拟分析法,其基本原理是基于现场测量信息,采用统计模拟分析方法再现岩体中的节理分布,并基于该分布统计分析岩体体积节理数等岩体结构信息。

(1)直接测量法直接测量法是直接数出单位体积岩体中的节理数,简称直接法。

严格的直接测量法是逐条数出单位体积岩体中的节理条数,这在工程中是难以实现的。

实际采用直接测量法时,总是依据结构面发育分布规律,合理选择、利用开挖壁面(临空面)作为测量面,数出单位体积岩体中的裂隙条数。

合理的测量面有如下3种情况:○1有3个或以上的近于正交的临空面,至少有一个临空面长度在2m以上,这样,可基本看清单位体积岩体中的绝大多数裂隙。

但这样好的临空条件比较少见;○2有两个正交的临空面,且有足够的测量范围,则临空面可框住各种产状的结构面。

当结构面与临空面斜交时,测量单位体积内的节理条数,必须将测读范围扩展到单位面积之外,最大测量范围取决于待测节理组与测量面之间的夹角大小;○3对于单临空面,要求其应与岩体中各组结构面都相交,且夹角越大越好,这样,可在临空面上见到测量体内的所有裂隙。

测量时,除了计数单位面积内的所有节理外,对于每一组节理,其扩展测量范围也取决于待测节理组与测量面之间的夹角大小。

(2)间距法间距法是指通过测量岩体中各组结构面的间距,并以其平均值来计算单位体积岩体中裂隙的条数。

国标中的Jv 计算式实际上就是间距法计算公式(2) :式中,Jv -为岩体体积节理数(条/m3 ) ;Sn -为第n组节理每米长测线上的条数,其值等于足够长度(一般5m上)测线内同组节理平均真间距的倒数;Sk -为每立方米岩体中非成组节理的条数。

分析公式(2)可见,其默认假定为各组节理的法向计算测线长度均为1m,这会使测量结果偏小。

此外,应注意如下两个方面:○1实际岩体中,节理分布很不均匀,这导致间距测量数据离散性明显。

为防止Jv 计算值偏小,在平均间距计算时,应扣除个别异常大值。

○2当节理组与单位体表面斜交时,其计算测线长度大于1m (但小于1. 7m,即单位立方体的对角线) ,故按(2)式计算时, Jv 值偏小,应乘以 1. 05~1. 1的修正系数。

(3)条数法条数法是指在单测量面内数出单位面积内的节理条数(样本) ,将其乘以修正经验系数以得到Jv值。

通常是测量多个样本,用其平均值来计算Jv 值,则计算式如下:(3)式中:ni 为第i个单位测量面积内的节理条数(样本) ;N 为同级别岩体中的样本数,一般不少于10个。

条数法的修正经验系数,无法从理论上直接推导获得,完全来自工程经验。

显然,同样结构的岩体,单位测量面的方位不同,其中的节理条数是有差别的,这必然导致修正系数的差异。

所以,实际应用时,不能单独使用,最好针对性地给出修正经验系数。

此外,拟选测量面应与体内所有节理相交。

2.2.3 RQD 法RQD 法是以钻孔的单位长度>10 cm 的岩芯所占的比例来确定,其表达式: RQD= ( >10 cm 的岩芯累计长度×100%) /钻孔深度,根据RQD 指标来划分岩体的质量分级。

Deere 定义的RQD 实质上就是一维RQD ,因为钻孔一般沿某一个方向钻进,且工程勘察钻孔多为铅直孔。

Farmer (1985) 根据工程实践,建立了结构面线密度与RQD 之间的近似关系,发展了RQD的结构面线密度估算方法。

表3同时还给出了岩体龟裂因数与RQD 之间的关系用钻探方法得到的一维RQD 指标评价工程岩体完整性的可靠性具有很大的偶然性,主要与工程岩体的RQD 各向异性特征有关。

表3 结构面线密度于RQD之间的关系3 结语(1)Jv公式和RQD公式对岩体完整性评价是一个间接性半定量公式,有多解性,不符合数学逻辑,缺乏科学代表性,不宜单独用来作为岩体完整性评价的标准,应与其他方法综合应用。

(2)岩体完整程度的划分要从满足工程需要的角度出发选择合理的指标。

对于地下洞室工程,主要应从围岩的结构完整性来考虑,所以应选用主要用来反映岩体几何结构完整性的RQD、J v 等指标;对于力学要求较高的坝基岩体,则可以选择反映力学完整性的K v 等指标进行完整性划分。

参考文献[1] 胡文寿,张显治.论工程岩体完整性的评价方法[J].西安工程学院学报.[2] 马超峰,李晓等.工程岩体完整性评价的实用方法研究[J].岩土力学.[3] GB50021-2001,岩土勘察规范[S].[4] GB50218-1994,工程岩体分级标准[S].[5] 林尤元,颜挚.Kv法在判定岩体完整性中的应用[J].华南地震[6] 林锋,黄润秋等岩体体积节理数的现场测量方法评价[J].工程地质学报[7] 杜时贵,许四法等.岩石质量指标RQD与工程岩体分类[J].工程地质学报。

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