利用钻孔岩芯RQD估算岩体变形模量
RQD的计算与解释
RQD的计算与解释RQD(Rock Quality Designation)是描述岩石样本完整性的一个参数,用于评估岩石的质量。
它被广泛应用于岩石工程、岩土工程和地下工程等领域。
RQD的计算与解释涉及对岩石裂缝的观察和量化,下面将详细介绍RQD的计算方法和解释意义。
1.选取一段长度为3英寸(或75毫米)的岩芯样本,并将其分成若干个相互平行的段。
2.观察每个段落中的岩石裂缝,包括裂缝的长度、宽度和空隙等。
3.针对每个段落,将裂缝长度超过10毫米(或0.4英寸)的比例称为有效裂缝长度(A)。
4.将所有段落中的有效裂缝长度相加,并除以总段数,得到RQD值,通常以百分比表示。
RQD值的解释如下:1.RQD<25%:表明岩石样本完整性差,存在大量裂缝和空隙,质量较差。
这种情况下,岩石较容易发生开裂和坍塌,不适合作为建筑材料或进行工程施工。
2.25%<RQD<50%:表明岩石样本裂缝数量较多,质量较一般。
此时需要采取加固措施,如注浆、锚固等,以保证岩石在工程施工中的稳定性。
3.50%<RQD<75%:表明岩石样本裂缝较少,质量较好。
在这种情况下,岩石适合作为建筑材料或进行工程施工,并可经受一定的荷载和振动。
4.RQD≥75%:表明岩石样本的完整性非常好,裂缝极少或没有。
这种情况下,岩石质量优良,适合用于高强度的工程施工,如水坝、桥梁等。
1.工程设计中,通过计算RQD值可以评估岩石完整性,从而合理选择岩石材料和确定支护措施,避免由于岩石裂缝导致的结构破坏和安全事故。
2.工程施工中,根据RQD值可制定合理的岩石爆破方案、坑内支护方案和地下开挖方案,以确保施工的顺利进行和工程的质量。
3.RQD值还可用于岩土工程领域的分类,以指导地质灾害的预防和治理,如山体滑坡、岩爆和岩溶等。
需要注意的是,RQD只是对岩石完整性的一种评估方法,它无法充分描述岩石的物理力学性质。
因此,在进行工程设计和施工时,还需要结合其他参数如三轴抗压强度、抗拉强度和岩石的韧性等参数,以全面评估岩石的力学性质,从而确保工程的稳定性和安全性。
钻探方法及岩芯采取率、岩芯获得率与RQD值的概念
网上论坛—钻探及岩芯采纳率、岩芯获得率与RQD值之宇文皓月创作岩心采纳率对于一般岩石不低于80%,对于软岩、破碎岩石应不低于65%。
我介入的国外项目都要求岩心采纳率达到95%以上,要求三管取芯,实际是双管取芯+岩心外一套衬皮。
钻孔柱状图有关岩心统计指标是(1)岩心采纳率;(2)岩心获得率;(3)RQD简单说一下:(1)岩心采纳率:钻探取出的完整岩石+破碎岩石总长度与回次进尺比值。
是反映钻探质量的指标,显然,和地层岩性破碎程度、钻探技术和质量控制有关。
原本岩石很完整,取出机械破碎的岩心,采纳率很低,是要批评钻探人员的,因为取出的东西失去了反映原位岩石特征的意义。
原则上要求越高越好。
(2)岩心获得率:岩心中可以拼凑成柱状、饼状的岩石长度[破碎但有形,可以拼凑]和总回次进尺的比值。
显然,如果是枚棱岩或碎裂岩块,没有法子拼凑的。
岩心获得率越高,说明岩石越完整。
是岩体质量评价的重要指标之一。
(3)RQD:是长度大于10cm的岩心累计长度与回次进尺的比值。
显然,不克不及拼凑,要求更高。
RQD是经常使用的反映岩体质量的指标,主要暗示岩体的完整性,越大越好。
不管是RMR分类、Hoek— Brown准则都离不开RQD,可见其重要性。
从上面可以看出(1)>(2)>(3),也可以看出,钻探质量控制欠好,好岩石,你也可能被误导为坏岩石。
一般钻探都要用用清水钻进,岩石里干钻钻头会被烧坏。
那么从钻孔里返回到地面的水,一般都循环利用,由于携带岩粉、岩屑颜色就比较深,至于什么颜色,哈哈!和你钻的地层有关系,如果是灰岩和大部分浅颜色岩石地区,一般是灰白色;如果是红色粘土岩,可想而知,一定是棕红色的啦!还有很多过渡色,别忘了是整个孔的岩石岩粉、岩屑颜色的混合!因此,回水颜色一定长呢高度程度上能反映钻孔穿越的地层岩石类别和简单特性。
另外,注意回水量的变更很关键,突然不返水,说明遇到破碎带,可能是断裂构造、软弱带或是岩溶洞穴等。
钻孔变形法测试岩体变形参数
钻孔变形法试验报告
实验原理:
孔号
孔深h/ m
钻孔直 加压等 时间t/ 压力读数w/ 相邻读数差 径向应变U/
径d/ 级 min
Mpa
值∆w/
mm
mm
Mpa
应力与应变曲线
钻孔变形法测试岩体 变形参数
主要内容
1 实验原理 2 实验设备及实验前准备工作 3 实验步骤及现象 4 实验数的处理 5 钻孔变形法的发展状况
前言
岩体变形参数测试方法有静力法和动力法两种。静力法的基本 原理是:在选定的岩体表面、槽壁或钻孔壁面上施加一定的荷载, 并测定其变形;然后绘制出压力-变形曲线,计算岩体的变形参数。 据其方法不同,静力法又可分为承压板法、狭缝法、钻孔变形法及 水压法等。动力法是用人工方法对岩体发射或激发弹性波,并测定 弹性波在岩体的传播速度,然后通过一定的关系式求岩体的变形参 数。根据弹性波的激发方式不同,又分为声波法和地震法。
公式:
U dp(1 )
E0
d-----钻孔直径(cm); p-----压力(Mpa); E0--------岩岩石石泊弹松性比(。变形)模量(Mpa);
实验原理简图
二、实验设备及实验前准备工作
2.1 实验设备
a. 旋转式钻机一台,包括起吊设备、足够长度的钻杆及金 刚石钻头、扫孔器及花杆等。
b.水泵1~2台,离心式或往复式,最高扬程应相当于试验 最高压力水头的1.3 ~1.5倍。
d.每一循环过程中,一般卸压至初始压力。最后一次循环在卸压至 初始压力后,应进行稳定值读数,然后将压力卸至零并保持一段时 间,再移动探头。
岩石质量指标RQD的应用问题
20 第 1 02年 期
岩 石质 量 指 标 RQ 的应 用 问题 D
陈伊 清
( 建 省 水 利 水 电 勘 刹 设 计 研 究院 , 福 建 福 州 3 0 0 ) 福 5 0 1
摘 要 :该文 针对 目前 存在的对 R QD应 用前提 和条件 的认 识 忽视 及 其 岩休 完整性 评价 中存 在 的
v 很 <5 I破 <0 差 2 % 碎 l %
通过 以上 的实例说 明,R QD在岩石 质量 、岩体 完整 性 等方 面 的评 价确 实 具 有 实 际 的推 广 意 义 。尽 管 如 此,对 R D 的 认 识和 理 解 以 及在 应用 中仍 然存 在 着 突 出 问题 。 Q
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R D 由美 国 人 迪 尔 ( er 提 出 的 , 被 广 泛 地 应 用 于 评 Q De)
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价岩体的完整性 ,井作为岩石质量分级的一项重要指标
R D 值 国外 应 用 较 多 , 我 国 从 8 O 0年 代 开 始 引用 了 遮 一
文献 标识码 : B
文章 编号 :0 2 0 12 0 ) 一0 4 —0 10 —3 1 ( 02 叭 08 2
表 l RO 岩 体 完 整 程 度 分 级 D
的柱状岩芯的累计长度 与每个钻 进 回次进尺 之 比( 以百分数
岩石的RQD 值
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四、工程岩体分类的应用
工程岩体分类广泛应用于岩体参数估算、稳定性评价与治理设计。 举应用实例 位于地下200m处的泥岩包含3组主要的结构面 第一组结构面为层面,其特点为强风化,表面较粗糙,产状为180°∠10°,该组 节理条件评分为15; 第二组结构面为节理面,其特点为中等风化,表面较粗糙,产状为185°∠75°, 该组节理条件评分为21; 第三组结构面为节理面,其特点为中等风化,表面较粗糙,产状为90°∠80°, 该组节理条件评分为21; 岩石抗压强度为55Mpa,RQD值为60%,平均裂隙宽度为0.4m; 试用RMR系统为岩体进行分类,估算岩体力学参数,评估由东向西开挖10m隧 道的稳定性,若隧道围岩稳定性差,并提出初期支护方案。
• 分类指标:岩块抗压强度(c)
模量比(Et/c)
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2、 国标《岩土工程勘察规范》分类
• 分类指标:新鲜岩块的饱和单轴抗压强度(cw)
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二)岩体的工程分类
1、RQD分类 2、岩体地质力学分类(RMR分类) 3、巴顿岩体质量分类(Q分类)
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1、RQD分类 迪尔(Deere,1964)根据金刚石钻进的岩芯采取率
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三、我国的工程岩体分类 1、岩体结构分类 2、岩体质量分级 3、洞室围岩分类
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1
岩 体 结 构 分 类
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2、 岩体质量分级
(《工程岩体分级标准》GB50218-94)
•分级指标:岩体基本质量指标BQ
BQ=90+3σcw +250 Kv
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【缩印必备】岩石力学考试名词解释
岩石力学:是力学的一个分支,是研究岩石力学性状,探讨演示对其周围环境物理环境中力场反应的一门理论和应用学科。
岩石的孔隙比:是指岩石试样中孔隙(包括裂隙)的体积Va与岩石体积(不包括岩石中空隙)Vr之比,即e=V a/Vr。
岩石的空隙比:岩石孔隙的体积(Vv)与岩石固体体积(Vc)的比值,以百分数表示。
岩石的孔隙率:是指岩石试样中孔隙(包括裂隙)的体积Va与试样总体积V(包括岩石中空隙)之比,一般用百分数表示,即n=Va/V×100%=(V-Vr)/V×100%。
吸水率:是指岩石试样在大气压力和室温条件下自由吸入水的质量Mw1与岩样干质量Mr 之比,一般用百分数表示,即Wa=Mw1/Mr×100%。
岩石的饱水率:即饱和吸水率,指岩石在高压(15MPa)或真空条件下吸入水的质量与岩石颗粒质量ms之百分比。
岩爆:是岩石被挤压到弹性限度,岩体内积聚的能量突然释放所造成的一种岩石破坏的现象。
岩石的渗透性:岩石的渗透性是指岩石在一定的水力坡度作用下,岩石能被水穿透的性能。
软化性:软化性是指岩石浸水饱和后强度降低的性质。
软化系数:指岩石试件的饱和抗压强度与干燥状态下的抗压强度的比值。
岩石的记忆性:逐级一次循环加载条件下,其应力—应变曲线的外包络线与连续加载条件下的曲线基本一致,说明加、卸载过程并未改变岩块变形的基本习性,这种现象也称为岩石的记忆性。
回滞环:每次加、卸载,曲线都不重合,且围成一环形的面积,称为回滞环。
支承压力:回采空间周围煤岩体内应力增高区的切向应力。
完整性系数:弹性波在岩石试件和岩体中的传播速度之比的平方称为岩体的完整性系数。
岩石的抗冻性:岩石抵抗冻融破坏的性能称为岩石的抗冻性。
流变性;指介质在外力不变的条件下,应力或应变随时间变化的性质。
地温梯度:又称地热增温率。
指地球不受大气温度影响的地层温度随深度增加的增长率。
强度准则:表征岩石破坏时的应力状态和岩石强度参数之间的关系,一般可以表示为极限应力状态下的主应力间的关系方程:σ1=f(σ2,σ3)或τ=f(σ)。
岩石质量rqd计算公式
岩石质量rqd计算公式岩石质量RQD(Rock Quality Designation)是岩石工程勘察中常用的参数,用于评估岩石的稳定性和可供开采的价值。
RQD是根据钻孔岩芯的完整程度来进行评定的,它反映了岩石的物理和力学特性。
本文将介绍RQD的计算公式及其意义。
RQD的计算公式如下:RQD = (完整岩芯长度 / 钻孔总长度) * 100%其中,完整岩芯长度是指连续的、长度大于10cm的岩芯段的总长度,钻孔总长度是指钻孔中钻进的总长度。
RQD的数值范围为0~100%,数值越高,代表岩石的完整程度越好,稳定性越高。
RQD的数值可以用来判断岩石的可开采性、围岩稳定性以及岩石的质量等重要工程问题。
RQD的应用十分广泛。
在岩石力学测试、岩石开采设计和地质工程勘察中,RQD常常被用作评估岩石的物理特性和力学性质。
根据RQD值,可以判断出岩石的强度、渗透性、断裂性等特征,为工程设计和施工提供了重要依据。
RQD的计算需要通过钻孔取芯来完成。
钻孔取芯是一种常用的岩石勘察方法,通过钻孔取得的岩芯可以用来分析和测试岩石的物理性质。
在钻孔取芯过程中,需要注意保持岩芯的完整性,以获取准确的RQD数值。
RQD的计算公式基于连续岩芯段的长度,这意味着岩芯中的裂隙和空洞会对RQD的结果产生影响。
裂隙和空洞的存在会导致完整岩芯段的长度减少,从而降低RQD的数值。
因此,在进行RQD计算时,需要对岩芯中的裂隙和空洞进行鉴别和计算,以获得准确的RQD数值。
RQD的数值可以用来判断岩石的可开采性。
当RQD数值较高时,代表岩石完整度好,适合进行开采;反之,当RQD数值较低时,代表岩石存在较多的裂隙和空洞,不适合进行开采。
通过RQD的评估,可以对岩石的开采效果进行预测和规划,以确保开采过程的安全性和经济性。
RQD的数值还可以用来评估岩石的围岩稳定性。
当RQD数值较高时,代表岩石的完整性好,围岩稳定性较高,适合进行工程建设;反之,当RQD数值较低时,代表岩石存在较多的裂隙和空洞,围岩稳定性较差,需要采取相应的支护措施。
钻探方法及岩芯采取率、岩芯获得率与RQD值的概念
网上论坛—钻探及岩芯采取率、岩芯获得率与RQD值岩心采取率对于一般岩石不低于80%,对于软岩、破碎岩石应不低于65%。
我参加的国外项目都要求岩心采取率达到95%以上,要求三管取芯,实际是双管取芯+岩心外一套衬皮。
钻孔柱状图有关岩心统计指标是(1)岩心采取率;(2)岩心获得率;(3)RQD简单说一下:(1)岩心采取率:钻探取出的完整岩石+破碎岩石总长度与回次进尺比值。
是反映钻探质量的指标,显然,和地层岩性破碎程度、钻探技术和质量控制有关。
本来岩石很完整,取出机械破碎的岩心,采取率很低,是要批评钻探人员的,因为取出的东西失去了反映原位岩石特征的意义。
原则上要求越高越好。
(2)岩心获得率:岩心中可以拼凑成柱状、饼状的岩石长度[破碎但有形,可以拼凑]和总回次进尺的比值。
显然,如果是枚棱岩或碎裂岩块,没有办法拼凑的。
岩心获得率越高,说明岩石越完整。
是岩体质量评价的重要指标之一。
(3)RQD:是长度大于10cm的岩心累计长度与回次进尺的比值。
显然,不能拼凑,要求更高。
RQD是常用的反映岩体质量的指标,主要表示岩体的完整性,越大越好。
不管是RMR分类、Hoek— Brown准则都离不开RQD,可见其重要性。
从上面可以看出(1)>(2)>(3),也可以看出,钻探质量控制不好,好岩石,你也可能被误导为坏岩石。
一般钻探都要用用清水钻进,岩石里干钻钻头会被烧坏。
那么从钻孔里返回到地面的水,一般都循环利用,由于携带岩粉、岩屑颜色就比较深,至于什么颜色,哈哈!和你钻的地层有关系,如果是灰岩和大部分浅颜色岩石地区,一般是灰白色;如果是红色粘土岩,可想而知,一定是棕红色的啦!还有很多过渡色,别忘了是整个孔的岩石岩粉、岩屑颜色的混合!因此,回水颜色一定长呢高度程度上能反映钻孔穿越的地层岩石类别和简单特性。
另外,注意回水量的变化很关键,突然不返水,说明遇到破碎带,可能是断裂构造、软弱带或是岩溶洞穴等。
回水量突然增大,可能遇到含水层或承压水。
岩石质量指标(rqd)名词解释
岩石质量指标(rqd)名词解释
岩石质量指标(RRD)是用来评估岩石质量的一种技术指标,它由可以连续沿洞壁的岩石几何块的长度除以预定的长度和宽度之和给出。
RRD是岩石块的累积长度和跨越的水平面的宽度之比。
该标准的基本确定的条件是,它的宽度至少为100毫米,并且高度大于等于宽度,因此,较大的规模可以被联系起来,否则将被视为一种不可使用的小型石块。
RRD指标是评估采矿洞穴质量的重要技术参数,用于衡量采矿回采效率和相关安全风险。
当泥沙和碎石混合时,岩石质量受到影响,导致可使用空间和泵的效率降低。
RRD指标的优势在于,它可以精确估算出质量较高的岩石分数,因此,当可使用空间较少时,也可以获得较高的岩石质量指标。
此外,RRD指标也可以判断采场的开采状态,如是否进入错誤处理模式或未来可能遭受折射,以便对开采参数进行调整。
RRD指标可以非常有效地用来监测岩石质量,评估洞室表面水平和开采进程。
通过长期进行RRD测量可以确定洞室开采深度和洞室内支撑结构的通道表面的岩体累积长度。
它还可以指导洞室钻掘,延伸和支撑,以确保岩石质量达到可预期的程度。
因此,随着采矿作业现场确定和实施开采计划的重要性,RRD技术正在逐渐成为采矿作业中不可或缺的一部分。
工程师可以利用这种技术去发掘有效和安全的产品量。
而且RRD技术也可以成为采矿行业努力提高生产工作效率和充分利用资源的基础。
水电工程岩体变形模量的确定方法
将少量变形试验点的成果映射到整个建坝地段岩体
变形参数的取值。
在李家峡水电站工程中,利用坝址区岩体变形
模量与纵波速度,通过统计分析,得出了勘探平硐开 挖前后的变形模量与纵波速度间的关系。
(1)平洞开挖前:
h(E。)=4.1628Ln(圪)-32.632, 相关系数r=0.91
(2)平洞开挖后:
hl(E。)=4.3Ln(圪)-33.82, 相关系数r=0.95
图2地震波与变形模量关系曲线图
万方数据
图3 RQO与变形模量关系曲线图
12
杨贤,张晓凤.水电工程岩体变形模量的确定方法
标(平硐人工测量,%)。 表2岩体变形点处RQD及对应变形模量表
变模 /GPa
变模
≠GPa
愀z
&"他&侈掩坦L
聊偈一盯如卯龉踮啪够蝤跗弘站
L亿瞧钇弧撖强嬲坶 ∞铬4%斛卯站钙孵M屉 舭膨一弱%"鼹乃跗眩侉M勰
收稿日期:2009-01—15 作者简介:杨贤(1970-),男,甘肃省天水市入,高级工程师,长 期从事水利水电工程地质工作.
岩体变形模量值。 另一方面,岩体中存在软弱结构面或夹层。这
种软弱岩体加载时,即使在峰值之前,其应力应变关 系往往是非线性的,变形模量大小与应力的大小有 关,无论现场变形试验、室内岩块变形试验,只能较 好地反应试验段的岩体变形特征,不能全面反应整 个工程范围内岩体的变形特征。岩体质量分级指标 (gUR,Q)较全面地反映了岩石强度、岩体完整程 度、节理间距与走向及地下水等因素,且与岩体变形 模量有较好的相关关系。国内外大量工程实践证 明,可用于估算岩体变形模量。岩体纵波速度测试 操作简便、快速,可以反映大范围内岩体的完整性和 岩体质量的优劣,国内外已有的成果表明,岩体纵波 速度与岩体变形模量具有良好的关系。在有限现场 变形试验资料的基础上,可以通过纵波速度估算整 个工程区岩体变形模量。笔者结合工程实际,探讨 确定变形模量的几种有效途径,估算岩体变形模量, 用于指导小型工程或受条件制约现场变形试验资料 不足工程。确定岩体变形模量建议值,为工程设计
钻孔内测试岩体工程力学参数方法
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2020/12/21
钻孔内测试岩体工程力学参数方法
主要内容
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2012年09月23日
钻孔内测试岩体工程力学参数方法
主要内容
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2012年09月23日
钻孔内测试岩体工程力学参数方法
前言
岩体是赋存于一定的地质环境中的地质体,不但其应力环境复杂,且 包含着随机发育的空间上离散的结构面,其工程力学特性十分难以把 握。岩体抗剪强度参数是岩土工程设计的重要指标,进行岩体工程稳 定性分析时确定合理的岩体抗剪强度参数是最基本和最重要的,也是 最难的一项工作,直接关系到工程的经济与安全。目前,确定岩体抗 剪强度参数的方法很多,但是在很大程度上仍然采用的是在室内外岩 体试验基础上,参考借鉴以往积累的经验来进行岩体抗剪强度参数的 确定。为此,国内外的岩土工程研究者都非常重视岩体的试验。
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2012年09月23日
钻孔内测试岩体工程力学参数方法
•节理岩体抗剪强度参数确定方法
类别
方法
理论 方法
损伤力学 断裂力学 结构面网络模拟
优点
理论严密
缺点
岩体高度非线性,无 可操作成果。
试验 方法
直剪(室内和现场) 三轴(室内和现场) 原位测试(声波)
直观,目前规范和设 取样扰动,试样不能 计中主要依据的方法。 代表岩体参数。
岩体变形试验。通过橡胶膜向岩体钻孔孔壁施加应力,对岩体的弹性模量与
变形模量进行测试;
•
复杂应力条件下的岩体原位剪切试验。可进行多级荷载作用后的岩体剪切试 验,或者根据工程实际设计复杂应力条件下的岩体原位剪切试验。利用同一 个设备可同时完成弹模与剪切试验。并且一次入孔可作不同位置多点测试, 省时省力,可以方便快捷地得到岩体抗剪力学强度参数。
【doc】岩石质量指标RQD的估算方法
岩石质量指标RQD的估算方法岩石质量指标RQD的估算方法徐光黎(中国地质太学?武汉)提要本文提出了三估算RQD指标的方法:Farmer节理密艘算兹体积节理计敦估算茁精测线估算法.实践证明,遗三种方法简单,经济且具足够的精度.一,F密度估计法I.w.Farmer(1985)在研究了岩体中节理密度与RQD指标的关系后,提出了如下的估算式,节理密度(条每来)RQD()190~1001~575~90510507510~2025~50>200~25节理密度是由节理平均间距换算得来的.节理平均间距是指沿测线方向上与测线相交切的相邻节理之间距离的均值,即d=:/L2一(1)=1式中:工为潮线的长度I为第l条节理与第i一1条节理的距离.节理密度为平均间距的倒数,即t^=1/d(2)二,体积节理统计估算法设图1所示岩体发育三组节理,其间距分别为d,南和函,则其线密度为,和,定义:.,r=^I++^,(3)为体积节理计数(ArildPalmsta'm).它以简单的方式考虑了岩体体积内所发育的所有节理.一般地,^值需要校正,当节理呈均匀分布时,由一维(如在钻孔内,或单条蒯线上)变成三维时,系数=i.85—3-0,一般取耳=2-01当节理呈均匀分布时,由二维(单位面积内的节理数)变成三维时,系数耳=1l15—1.笳I当节理非均匀分布时,一般取=1-25一I.3目.这样,就把一维或者二维的量测通过系数转化成三维测量,从而获得体积节理计数.——水文地质工程地质1991年第18卷第6期——攫m"qlt#WIINII1:.圉2RQD与J的关系三,精测线估算方法\所谓鞘阋线就是在露头上布置一条测线,置测与阋线相交切的所有节理,包括节理的方位,述长间距,隙宽,粗桔度和端点类型.Prles~andHu出0n建议精梗l线长度取节理平均间距的50倍,并且为了保证得出间距的直方图,至少量测200条以上的节理.一43—设节理平均间距或者说完整岩块长度为,则节理密度为^=If.(5>用间距的数学期望E()表示为,()=l/^(6)若节理间距是随机分布的,MI]RQD也是随机分布的.选种RQD随机分布性质可以用问距的概率密度分布函数p来表达.一般地,RQD可定义为:RQD=100I/L2一(7)i=l式中:工为精测线长度'为大于0.1m的长度"为精删线上大于0.1m的总节理数.对于给定的精摒I线*是一十整形随机变量,相应地,RQD等于随机变量的随机数之和.对(7)式两边取数学期望,有:E[RqD]=10S/LE()(.)=10On/LE(.')=lO0,[E(x)=10OE()/E(),(8)式中,E()是不考虑界限值的问距致毕期望I占)是节理大于D.1米间距的数学期望.由于(.)≤(),所以E[RQD]彳r于0—1之间.在区间.]内,对于的概率密度函数有tf()=f)0.q,6)'(9)当已知间距分布f)时,有,6点()=I(x)dx,.J4,五()=1f(x)dx(t0)0.1把(io)式代人(8)式就可得出RQD值1.当闻距分布为均匀分布时,即:.…,一』/".?(1I)')i他¨"利有{E[RQDj=100(1—0.04A.),(12)图4给出了RQD与关系曲线.2.当问距分布为负指数分布时.即.,<神:一"(13)则有:E~RQD)=l仰一0'I^(I+0.1(14)图3给出了RQD与关系曲线.3.当向距分布为对数正志时,由于对数正态函教没有RQD与之间关系解析式,在此采用Benjaania andCornell(I970)表选式,一44一圉3问燕为均匀和负指数分布时RQD与^的关系曲线(fx=ex{一吉[1o(去)]}(I5)此分布的各项参数为怫f=ep(一llgal)=in(+I)(16>=3V+式中{,为中值},为平均值,懈=()'~为方差}为变化系数I为斜歪系数.利有,~RQD3=t00{一'(一】)'式中(I7),[)表示从一∞至括号内的值这一区间内的标准正态概率分布曲线下面所包围的面积.图4培出了不同值时的RQD与的关系曲线. 围4闻燕为对擞正舂分布时RQD与^的关系曲线,4.当间距分布为伽马分布时,即,f()=口一e…/)[0,f∞)(I8)式中,口和为尺寸和形状参数,其统计参数为: ——水文地质工程地质1991年第18卷第B期——苣()=,dld:口;r=2/f19)当=1,=0.5时,伽马分布类似于负指数分布j当>l时,则类似于=(一1)/的对数正志分布.则有,J,2~RQDj=】OOEI—F(f)](20)式中,F(e)表示在区间(0,0.1]伽马概率分布曲线下面的面积.图5绐出了不同值时RQD与^的关系曲线.圉s问距为伽马分布时RQD与^的关系曲线对于精删线估算RQD值,我们编有各种分布函数的计算程序,根据每组节理的方位的均值和方差, 求出各个方向上的RQD值.主要●考文献(1]p.R.~heoTey.A.K.Bisw~㈨dV.D.Chou- byrAnclnI"rica]fai]urite,ionf0fr0一cksandj0inted1.ckTnasstEJ*g[necringGco—log.V oI.26,No.2,1989.【2]Zc~aiSen,RQL)Modc]sandhac[urcspacing,J.Geotcch.Eng-,V of?110,No2rI98{.(3)^ri[dPa】st,体积节理统计法——测量岩饿节理发育程度的有效而简单的方法,国外工程地质研究,王志智译.地质出版社,i986. ESTtMATfoNMETHoDSOFROCK QUALITYDESIGNA TION(RQD)XuGuangIiAb●traAt ThrcmethodsfI】…timingrockquali"IgJ1ation(RQD)arl】r…ntinthepaper.j...1qtrl.nt~hodbyc5"mnt.gjointdensy.——水文地质工程地质1991年第lB卷第6期——g1nionmethodb~lglltt~jⅡIl1tcounting,州estimatlonmethodthr0ughprecisc…uring[iJ,e. Thcsc玎】ethodshavcbeenprovedthroughl,ractlcct0besimp[c,economic4】andw矗hsufticientprcci—t1…(上接第2页)开了.为90年代的安垒用承和下承设施(Sanitation) 的垒球协商(Globa]ConsultationOilsawaterandSanitationIorthe1990S).这个由lI5个国家的600名代表参加的会议,通过了一个文件,叫作"新德里声明"(TeNe馆DelhiStatement),该文件中提出了四条指导原田目:(1)通过综台管理承资源和旅体固体废物,保护环境和保证人民缝康.(2)机构改革以促进综合观点,改进程序,态度和行为,充分吸收妇女参加各个层孜的机构. (3)用加强地方机构完成供水和下水设施计划的措施来支持社会集体参加管理.(4)通过加强对现有资产的管理来达到资盘的有效利_用,适用技术的广泛传播.由上所述,近几年许多国际组织和许多国家都在地下承资源保护的立法,规划,技术措施等方面作了许多工作.我国是世界上地下水开采量居第三的国家(仅敬于印度和美国),我国的人口总数又居世界第一,可耕地有限,薪兴城市发展很快,所有这些因素都要求我们加强地下水勘察,开发,监测,管理的工作}承文地质工作在g0年代是大有可为的简讯?.同位素技术在永资源开发中的应用国际研讨舍于I991年3月11--15口在聚也纳召开,代表共265 ^,代表B2个国家,中国正式代表两人,列席代表一人.大会交流的论文主要有如下方面:大气圈与水圈的作用过程I地表承的研究I沉积物研究;地下水年代测定——存在问题爰新的探索I方法与模型I环境问题与水污染I古水文与古气候.通过这次会议笔者盛受刊我们与国外的差距是:新技术方法开发应用系统运用即提取多种同位素信息进行综合分析上运用同位素技术于水文地质研究有其广蛹的领域. (连是清)启事:我编辑龆尚有部分作译者须知,--一书,定价一元,如有需要者请遮来函购买.一45—。
钻探方法及岩芯采取率、岩芯获得率与RQD值的概念
钻探方法及岩芯采取率、岩芯获得率与RQD值的概念网上论坛—钻探及岩芯采取率、岩芯获得率与RQD值岩心采取率对于一般岩石不低于80%,对于软岩、破碎岩石应不低于65%。
我参加的国外项目都要求岩心采取率达到95%以上,要求三管取芯,实际是双管取芯+岩心外一套衬皮。
钻孔柱状图有关岩心统计指标是(1)岩心采取率;(2)岩心获得率;(3)RQD 简单说一下:(1)岩心采取率:钻探取出的完整岩石+破碎岩石总长度与回次进尺比值。
是反映钻探质量的指标,显然,和地层岩性破碎程度、钻探技术和质量控制有关。
本来岩石很完整,取出机械破碎的岩心,采取率很低,是要批评钻探人员的,因为取出的东西失去了反映原位岩石特征的意义。
原则上要求越高越好。
(2)岩心获得率:岩心中可以拼凑成柱状、饼状的岩石长度[破碎但有形,可以拼凑]和总回次进尺的比值。
显然,如果是枚棱岩或碎裂岩块,没有办法拼凑的。
岩心获得率越高,说明岩石越完整。
是岩体质量评价的重要指标之一。
(3)RQD:是长度大于10cm的岩心累计长度与回次进尺的比值。
显然,不能拼凑,要求更高。
RQD是常用的反映岩体质量的指标,主要表示岩体的完整性,越大越好。
不管是RMR分类、Hoek— Brown准则都离不开RQD,可见其重要性。
从上面可以看出(1)>(2)>(3),也可以看出,钻探质量控制不好,好岩石,你也可能被误导为坏岩石。
一般钻探都要用用清水钻进,岩石里干钻钻头会被烧坏。
那么从钻孔里返回到地面的水,一般都循环利用,由于携带岩粉、岩屑颜色就比较深,至于什么颜色,哈哈!和你钻的地层有关系,如果是灰岩和大部分浅颜色岩石地区,一般是灰白色;如果是红色粘土岩,可想而知,一定是棕红色的啦!还有很多过渡色,别忘了是整个孔的岩石岩粉、岩屑颜色的混合!因此,回水颜色一定长呢高度程度上能反映钻孔穿越的地层岩石类别和简单特性。
另外,注意回水量的变化很关键,突然不返水,说明遇到破碎带,可能是断裂构造、软弱带或是岩溶洞穴等。
RQD的计算与解释
岩石RQD的现场量取和计算方法2011-09-29 22:49:26| 分类:默认分类|举报|字号订阅1.什么是RQD?引自《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)中的定义:岩石质量指标(RQD) rock quality designation用直径为75mm 的金刚石钻头和双层岩芯管在岩石中钻进,连续取芯,回次钻进所取岩芯中,长度大于10cm 的岩芯段长度之和与该回次进尺的比值,以百分数表示。
美国ASTM D 6032 – 02《Standard Test Method for Determining Rock Quality Designation (RQD) of Rock Core》rock quality designation (RQD)—a modified core recovery percentage in which all pieces of sound core over 100mm are counted as recovery.2.到底RQD的计量长度大于10cm还是大于等于10cm?这个问题实际上对于实际生产没有意义,由于实际上并不会如此较真,两者的唯一区别就是集合中是否包括恰好等于10cm段的情况,这种情况可谓少之又少,而且实际上现场量取计算RQD也并没有那么精确。
唯一有意义的就是应用于考试中,在注册岩土考试的复习资料认为,并参考《岩土工程勘察规范》中认为,应大于10cm,不包括等于10cm的情况。
但是从美国规范等国外文献看,说的很清楚是大于等于10cm的情况,在上述ASTM D6032-02规范中有如下描述:The RQD denotes the percentage of intact and sound rock retrieved from a borehole of any orientation. All pieces of intact and sound rock core equal to or greater than 100 mm (4in.) long are summed and divided by the total length of the core run, as shown in Fig. 1. Rock mechanics judgement may be necessary to determine if a piece of core qualifies as being intact and sound.从中我们可以清楚的看到是大于等于10cm的情况,追根朔源,我认为大于等于的情况更为合理,实际的可操作性也更强,只是我国的规范在此方面描述不够详尽。
利用RQD对岩体完整质量评价的操作方法
利用RQD对岩体完整质量评价的操作方法
赫修忠;李清江;崔玉国;王志强
【期刊名称】《吉林地质》
【年(卷),期】2009(028)001
【摘要】岩石质量指标(RQD)是表示岩石完整性的一种指标.也是评价岩石质量的一个重要指标,利用RQD指标能达到客观准确的评价岩石质量的目的.
【总页数】2页(P87-88)
【作者】赫修忠;李清江;崔玉国;王志强
【作者单位】吉林省地质工程勘察院,吉林,长春,130042;吉林省水利水电勘测设计研究院,吉林,长春,130021;吉林省地质工程勘察院,吉林,长春,130042;吉林省地质工程勘察院,吉林,长春,130042
【正文语种】中文
【中图分类】TU45
【相关文献】
1.基于分形的岩体质量评价及广义RQD阈值确定 [J], 王伟;胡斌;张腾;饶晨曦
2.利用钻孔岩芯 RQD 估算岩体变形模量 [J], 梁冠军;倪恒;王先斌;叶长锋;刘翔宇
3.利用钻孔岩芯RQD估算岩体变形模量 [J], 梁冠军;倪恒;王先斌;叶长锋;刘翔宇;
4.利用RQD估算岩体不同深度的平均渗透系数和平均变形模量 [J], 蒋小伟;万力;王旭升;武雄;程惠红
5.补充RQD值的几类岩体质量评价图 [J], 张晓晖;王辉;黄鼎成
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钻探方法及岩芯采取率、岩芯获得率与RQD值的概念
网上论坛—钻探及岩芯采取率、岩芯获得率与RQD值岩心采取率对于一般岩石不低于80%,对于软岩、破碎岩石应不低于65%。
我参加的国外项目都要求岩心采取率达到95%以上,要求三管取芯,实际是双管取芯+岩心外一套衬皮。
钻孔柱状图有关岩心统计指标是(1)岩心采取率;(2)岩心获得率;(3)RQD简单说一下:(1)岩心采取率:钻探取出的完整岩石+破碎岩石总长度与回次进尺比值。
是反映钻探质量的指标,显然,和地层岩性破碎程度、钻探技术和质量控制有关。
本来岩石很完整,取出机械破碎的岩心,采取率很低,是要批评钻探人员的,因为取出的东西失去了反映原位岩石特征的意义。
原则上要求越高越好。
(2)岩心获得率:岩心中可以拼凑成柱状、饼状的岩石长度[破碎但有形,可以拼凑]和总回次进尺的比值。
显然,如果是枚棱岩或碎裂岩块,没有办法拼凑的。
岩心获得率越高,说明岩石越完整。
是岩体质量评价的重要指标之一。
(3)RQD:是长度大于10cm的岩心累计长度与回次进尺的比值。
显然,不能拼凑,要求更高。
RQD是常用的反映岩体质量的指标,主要表示岩体的完整性,越大越好。
不管是RMR分类、Hoek— Brown准则都离不开RQD,可见其重要性。
从上面可以看出(1)>(2)>(3),也可以看出,钻探质量控制不好,好岩石,你也可能被误导为坏岩石。
一般钻探都要用用清水钻进,岩石里干钻钻头会被烧坏。
那么从钻孔里返回到地面的水,一般都循环利用,由于携带岩粉、岩屑颜色就比较深,至于什么颜色,哈哈!和你钻的地层有关系,如果是灰岩和大部分浅颜色岩石地区,一般是灰白色;如果是红色粘土岩,可想而知,一定是棕红色的啦!还有很多过渡色,别忘了是整个孔的岩石岩粉、岩屑颜色的混合!因此,回水颜色一定长呢高度程度上能反映钻孔穿越的地层岩石类别和简单特性。
另外,注意回水量的变化很关键,突然不返水,说明遇到破碎带,可能是断裂构造、软弱带或是岩溶洞穴等。
回水量突然增大,可能遇到含水层或承压水。
岩石rqd计算法
岩石rqd计算法
岩石的强度对于工程建设起到了至关重要的作用,而了解岩石强度的计算方法也是工程建设必要的基础知识。
在岩石的强度计算中,岩石rqd计算法是一种经典的方法,下面将逐步阐述这一方法的计算步骤。
第一步:取样
岩石rqd计算法的第一步是取样,根据工作需要和采样点的现场情况,采集大小适宜的岩心样品。
取样时需要注意采样点的位置和取样方式,应尽可能均匀地采样,避免样品间存在过大的差异性。
第二步:宏观观察
岩石rqd计算法的第二步是宏观观察,将岩心样品在室内切割成长度为10cm的小段,然后对切割的岩石样品进行宏观观察。
宏观观察需要注意岩石的发育情况、节理的密度和宽度、节理的交节角度、节理面的平滑度和断面的形态等多个指标。
第三步:测量rqd
岩石rqd计算法的第三步是测量rqd,将切割后的岩石样品在水平方向上逐段测量,得出每段节理连续的长度,再求出所有节理连续长度之和,除以总长得出rqd值。
第四步:计算其他指标
岩石rqd计算法的第四步是计算其他指标,包括连续节理长度比、节理密度、节理平均角度、节理平滑度等多个指标。
这些指标与岩石的强度相关,同时也为后续的工程建设提供了可靠的数据基础。
总之,岩石rqd计算法是一种基于样本采集、观察和测量的传统方法,通过测量连续节理长度,辅以其他指标的计算,可以比较准确地揭示岩石的强度和工程建设所需要的参数。
关于RQD
Deere在1964年提出RQD概念时[1],最初的定义是大于10 cm 的完整岩心累计长度与岩心总进尺之比的百分数,没有提出限制条件,通过使用发现很多问题,于是在1966、1967年提出要使用NX钻头、双层岩心管钻进,采取率的提高,使RQD值有了可比性,得到了各国工程师的广泛认同并实际应用,我国从80年代开始引用了这一评价指标。
目前,RQD 法在我国工程地质界被广泛关注,已载入我国工程界名著《工程地质手册》及多部《工程设计规范》,供工程科技人员应用。
同时,还载入我国学术界多部《工程地质学》、《工程地质学原理》等教科书。
+rA:/! b)Y1、我国国标中对RQD值的规定及评价4RXF.k J3=1.1、我国勘察方面的“母规范”《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)在术语中规定“岩石质量指标(RQD) rock quality designation用直径为75mm的金刚石钻头和双层岩芯管在岩石中钻进,连续取芯,回次钻进所取岩芯中,长度大于l0cm的岩芯段长度之和与该回次进尺的比值,以百分数表示。
”>'GQB该规定对施工使用的钻具进行了强制规定,但对岩心采取率并没进行统一规定,对参与统计的大于10cm岩芯的质量也没规定。
7 ,!-[oY[1.2、《工程岩体分级标准》(GB50218-94)“属于国家标准第二层次的通用标准,适用于各部门、个行业的岩石工程”。
该规范未采用RQD值作为对岩体进行分级标准,理由在3.4.3条文说明中是“在我国工程勘探中,金刚石钻头的使用还未普及,钻具型号也不够规范,有的单位虽尝试获取RQD值,但缺乏统一性和可比性”,其实RQD值的固有缺陷也不适合单独作为岩体定量分级的标准。
-WX{ y Ci1.3、《矿区水文地质工程地质勘探规范》(GB12719-1991)属于第三层次的规范,适用范围是“固体矿产(金属、非金属、煤)矿区(或井田、矿段)水文地质工程地质勘探”,在 5.4.2.2规定“按钻进回次测定岩石质量指标(RQD),确定不同岩组RQD值的范围和平均值。
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| 0 0 a r m的完整岩芯 占岩芯总长度的百分比, 岩芯直径至少为 5 4 . 7 m m, 并用双层岩芯管钻进。
[ 收稿 日期 ] 2 0 1 4一 o 9一l 3
【 作者简介】 梁冠军( 1 9 8 0 一) , 男, 山东嘉祥人。 国 核电力规划设计研究院工程师, 硕士研究生, 从事电力工程的岩土勘测设计研究。
6 0 % 区 间 内的拟合 参数 进行 优化 , 以期更 好地 用 于工程 实 际。
2 基本 概念
2 . 1 R Q D D e e m¨ 利用钻孑 L 岩芯提 出了岩石质 量指标 ( R o c k Q u a l i t y D e s i g n ) 的概念 , 通常称为 R Q D, 定义为大于
・
2 7・
P a l m s t r o m … 提出 , 在没有岩芯资料但在地表露头或探 洞中可 以看到不连续 面时 , R Q D也可通过单位体 积 内节理数 ( 不 连续 面 ) 来 估计 , 对 于不含 粘土 的岩 体换算 关 系为
R Q D=l l 5— 3 . 3 . ( 1 )
梁冠 军 , 倪 恒 , 王 先斌 , 叶长锋 , 刘翔 宇
( 国核 电力 规划 设计 研究 院 , 北京 1 0 0 0 9 5 )
[ 摘 要】 岩体变形模量是 岩体 工程设计最重要 的参 数之一 。相 比原位 测试法 , 运用 建立 在原位测
试、 相关岩体地质特征和室 内岩石 力学试 验基础 上的经 验关系 方法来确 定岩 体变形模 量则 显得更 为方便快捷 , 更适合 于中小 型工程 实际应用。本文探讨 了采 用极易 获取的钻孔 岩芯 R Q D来 估算岩 体变形模量 的可行性 , 以山东某核 电基 地为实例 , 在Z h a n g和 E i n s t e n估算公式 的基础上 , 对R Q D在 0 6 0 %区间内 , 提 出了预测变 形模 量的估算 公式 , 改 善了 Z h a n g和 E i n s t e n估算公式 在此 R Q D区间
第 3 4卷 第 2期
Vo 1 . 3 4 No . 2
长春 师范 大学 学报
J o u r n a l o f C h a n g c h u n No r ma l Un i v e r s i t y
2 0 1 5年 2月
F e b . 2 O l 5
利用钻孔岩芯 R Q D估算岩体变形模量
样本数据较 少的缺陷 , 结果表 明两种公 式具有较好的一致性 ; 最 后利用实测 的岩体不 同方 向变形模 量, 探讨 了不 同方 向变形模量 比值 与 R Q D的关系 。 [ 关键词 】 R Q D ; 变形模 量 ; 岩体
[ 中图分类号] T V 2 2 3
[ 文献标识码] A
模 型计算 岩体 变 形模 量 。
在经验关 系方法中 , 对于 R M R法和 Q法 , R Q D值只是 R M R值或 Q值评分体系中六个参数中之一 , 这样
采用 R M R法或 Q法来估算岩体变形模量 比单纯采用 R Q D值要更精确和合理 。然 而 R Q D法仍然被广泛应 用, 某种程度上是因为在工程实际应用中 , 相比 R M R值和 Q值 , R Q D值更容易获得l 8 J 。Z h a n g 和E i n s t e n 在融
其中, 为每立方米中的总节理数 , 又称为体积节理数 。 R Q D是一个与方向有关的参数, 其值 的变化可能很大 , 取决 于钻孔的方 向, 使用体积节理数概念在减少 该参 数 的方 向性 影 响方 面非常 有用 ¨ ] 。体 积 R Q D的理 论 研 究 尚不 成 熟 , 尚无 工程 应用 实 例 , 加 之 结 构 面分 布的复杂性 , 体积 R Q D尚未进入实际应用阶段 I l 。 P r i e s t 和H u d s o n ¨ 建立了 R Q D和结构面频率的关系:
【 文章编号] 2 0 9 5 — 7 6 0 2 ( 2 0 1 5 ) 0 2— 0 题
现阶段我 国核电厂地基基本 以岩石地基为主 , 地基岩体变形模量是核 电厂结构抗震及基础设计最重要的
参数之一 , 同时也是难 以准确获取的参数之一。通常意义上来讲 , 岩体 的材料力学变形 ( 小变形) 为岩块本身 的变形量和岩体结构面的变形量之和… , 故岩体的变形模量不可能通过室内岩块的力学试验获取。 目 前, 岩 体变形模量的取值一般通过以下途径 : ( a ) 原位试验 , 静力法如承压板法 、 刻槽法 、 水压法及钻孔变形计法 , 动 力法如地震法和声波法_ 2 ; ( b ) 经验关系方法 , 如通过岩体质量分类或通过某项地质指标建立与岩体变形模 量的关系, 从而利用相关关系去估计岩体变形模量 , 如R M R 、 G S I H 、 Q ] 、 R Q D _ 6 等方法 ; ( c ) 通过等效连续
合了 C o o n&M e r r i t t 、 B i e n i a w s k i 、 E b i s u 等人的工程数据后提出了根据 R Q D值估算的岩体变形模量的指数函数 经验公式 , 此公式涵盖 了所有 R Q D的取值 区域 , 得以广泛应用 , 但该公式 R Q D值在 0~ 6 0 %的样本数量上明
显偏少 , 且该范围内的 R Q D值 、 岩体及岩块的变形模量均来 自 E b i s u 等人 的工程数据。 本文以山东某核电基地为实例 , 该工程场地位于节理裂隙较发育花岗片麻岩地区 , 中等风化岩体钻孔岩 芯R Q D普遍小于 6 0 %, 根据现场大量实测岩体变形模量值 , 对Z h a n g 和E i n s t e n l 9 估算公式在 R Q D值为 0
6的描述其在rqd小于50范围内选择的数据样本同样是采用钻孔变形计法测得的图4rqd与水平南北向变形模量的关系03图5rqd与水平东西向变形模量的关系图6rqd与不同方向变形模量比值的关系从图4和图5看出利用rqd预测水平方向南北向ns和东西向ew变形模量时两者差别不大其中东西向ew变形模量值偏低由于岩体较破碎变形模量容易受到岩体结构面的影响