岩土工程师

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2012年岩土工程师考试：工程岩体分级标准 

3.2 基本质量的定性特征和基本质量指标

3.2.1 本条规定了岩体基本质量定性特征和两个分级因素定性划分的评定方法。岩石坚硬程度和岩体完整程度定性划分后，二者组合成定性特征，进行仔细的综合分析、评价，按表4.1.1对岩体基本质量作出定性评级。

3.2.2 根据分级因素的定量指标对岩体质量进行定量分级的方法有上百种，经归纳大致可分为三种：

(1)单参数法。如RQD法，就是以修正的10cm以上岩芯长度之和与钻孔总长度的百分比为依据分级的。

(2)多参数法。如东北大学以Rc、岩体弹性纵波速度(Vpm)、平均节理间距(dp)和围岩位移稳定时间四项参数为依据，通过电算程序进行动态分级的方法。

(3)多参数组成的综合指标法。如总参工程兵第四设计研究院坑道上程围岩分级中，由Rc、Kv、地下水状态和岩层产状四项参数组成分级指标。也有人提出对Rc、岩体完整性、含水情况和风化程度四方面，分别评分，最后给出表示岩体质量的总分。巴顿(Barton)的Q分级法也属这一种。

本标准采用多参数法，以两个分级因素的定量指标Rc及Kv为参数，计算求得岩体基本质量指标(BQ)，作为划分级别的定量依据。

计算岩体质量的数学模型有很多种，例如，巴顿(Barton)、谷德振、总参工程兵第四设计研究院等单位在分级中采用的是积商模型;别尼威斯基(Bieniawski Z.T.)、水电部昆明勘测设计院、铁道部科学研究院西南分院等采用和差模型。

本标准采用逐步回归，逐步判别等方法建立并检验基本质量指标(BQ)的计算公式，属于和差模型。由Kv和Rc所确定的BQ值，其计算模式定为：

BQ=b0+b1R +b2K (4)

式中b0、b1、b2、α、β——待定系数。

这一数学模式，用权值系数计算各因素的单值，用和差计算质量总值。最后得出岩体基本质量指标(BQ)的计算公式，见本条式(4.2.2)。

需指出，岩体基本质量指标(BQ)的计算公式，是在现有的抽样总体的基础上确定的。随着在本标准使用中经验和数据的积累，对公式中的系数可能要作一定的调整，但其数学模式、分级档数和分级界限可保持不变。

本条规定了使用式(3.2.2)时应遵守的限制条件，限制条件分别以二个连续函数的形式，规定了该式上下限的使用条件。给出的限制条件之一，是对式(3.2.2)上限的限制，这是注意到岩石的Rc过大，而岩体的Kv不大时，对于这样坚硬但完整性较差的岩体，其稳定性是比较差的，Rc虽高但对稳定性起不了那么大的作用，如果不加区别地将原来测得的Rc值代入公式，过大的Rc值使得岩体基本质量指标(BQ)大为增高，造成对岩体质量等级及实际稳定性作出错误的判断。使用这一限制条件，可获得经修正过的Rc值。例如，当Kv=0.55时，实测Rc值大于79.5MPa，取用79.5—5MPa，否则取用实测值。

本条给出的第二个限制条件，是对式(3.2.2)下限的限制，这是针对岩石的Rc很低，而相应的岩体Kv值过高的情况下给定的。这是注意到，完整性虽好但甚为软弱的岩体，其稳定性仍然是不好的，将过高的实测Kv值代入公式也会得出高于岩体实际稳定性或质量等级的错误判断。使用这一限制条件，可获得经修正过的Kv值。例如，当Rc=10MPa时，实测Kv值大于0.8取用0.8，否则取用实测值。

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