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RMR'Q'RMi岩體分類系統的表徵與統合
2022/02/14 14:18
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RMRQ RMi分類系統,輸入參數及各個系統中的岩表品質值對應於隧道穩定性介紹

1 引言

正如 Barton Bieniawski T&T 2008 2 月刊中指出,岩石工程分類系統在岩石工程和設計中發揮著越來越重要的作用。地下設施工程岩體支撐岩面保護估算的主要分類系統,QRMR,使用最重要的地面特徵或參數作為輸入。這些參數中的每一個都進行了分類,每個類別都給出了值或評級,以表示地面品質相對於隧道穩定性。此外,NATM(新奧地利隧道法)和RMi(岩體指數)支援方法使用類似的參數。

在應用此類經驗工具時至少應用兩個分類系統。 但是,許多使用者通過使用某種轉換方程式,從一個分類系統中的值(量質)中查找另一個分類系統中的值(量質),從而實踐此建議。圖RMR Q 指數之間的相關性,與普遍相關性的偏差 ;顯示了QRMR之間最著名的轉換。所見,這個等式是一個非常粗略的近似值,涉及±50%或更高的不準確性。因此,可能會造成嚴重的錯誤,導致岩石工程品質下降,甚至可能導致錯誤決策的錯誤。另一個錯誤可能是由於這兩個系統具有不同的限制。

RMR Q 指數之間的相關性,與普遍相關性的偏差。

圖所示,對於 Q = 1RMR 從小於 20 66 不等。注意,Q系統應用對數刻度(Bieniawski之後,1976年和Jethwa等人,1982年)。

概述嘗試將三個系統中使用的成一組的方法。通過這種方式,可以獨立找到三

個系統中的岩表品質值。計算機電子表格在計算值的過程中非常有用。但是,必須根據現場地質條件仔細評估每個輸入參數的額定值。

2 RMRQ RMI 分類系統較少於岩石支撐岩面保護結合應用-

SHORT ON THE RMR, Q AND RMI CLASSIFICATION SYSTEMS FOR ROCK SUPPORT

目前全球最常用的分類系統是Bieniawski於1973年發佈的RMR系統和Barton等人於1974年首次描述的Q系統。最近,Palmström在1995年推出了RMi系統。所有這些系統都對岩體質量進行了定量估計,並與經驗設計規則相關聯,以估計足夠的岩石體中設施工程支撐及岩面保護措施。

新的奧地利隧道掘進方法(NATM自1965年問世以來一直被頻繁使用。這種方法涉及從預調查到工程設計和承包,再到施工和監測的整個岩石隧道專案序列。由於岩體地面是按行為描述的,並且根據描述(而不是根據值或評級)分配岩體地面型態(As the ground is described behaviourally and allocating a ground class based on descriptions and not on values or ratings),,因此 NATM 不包括在此處。此外,GSI系統應用了描述性輸入。

2.1 Bieniawski(1973年和1974年)發表了一種稱為地質力學分類或岩體評級(RMR)系統的岩體分類的細節。多年來,在1974年,1975年,1976年和1989年進行了修訂,進行了一些更改;主要使用1976年和1989年版本的分類系統。

RMR = A1 + A2 + A3 + A4 + A5 + B       eq. (1)

where

A1 = ratings for the uniaxial compressive strength of the rock material;

A2 = ratings for the RQD;

A3 = ratings for the spacing of joints;

A4 = ratings for the condition of joints;

A5 = ratings for the ground water conditions; and

B =ratings for the orientation of joints.

The input parameters used in the RMR1989 classification system

從RMR在實際開挖中的數值,岩石支撐岩面保護可以從特殊的開挖和支岩面保護表(對於10m跨度的隧道)估算,見The support table used in the RMR classification system。RMR還可用於粗略估計岩體的變形模量。Bieniawski(1989)強烈強調,在支撐設計中應用大量的岩體分類系統判斷適切完成。

RMR 岩體分類系統使用的受限- Limits

RMR 系統中岩石應力輸入參數範圍受限,但估計 RMR 值中包括岩表大於 25MPa 的應力。且不包括”過應力”(岩石爆裂和擠壓)。是否包括定義斷層和薄弱區域未詳述;沒有為這些特徵應用特殊參數,但系統中包含的一些參數可能代表斷層中的條件,儘管這些特徵中通常複雜的結構和組成通常難以表徵和分類。 因此,RMR很可能不適用於許多斷層和薄弱區域。RMR系統中未加入膨脹岩體的經驗分析。

2.2 岩體分類Q系統- The Q rock mass classification system

挪威岩土工程研究所(NGI)的Barton等人(1974年)基於一個大型隧道專案資料庫,制定了用於估算岩體地下開挖設施工程支撐及岩面保護的Q系統。Q 的值由以下等式中組合的六個參數定義:

Q = RQD/Jn × Jr/Ja × Jw/SRF         eq. (2)

其中 RQD = 作為此參數的值給出;

Jn = 關節集數的額定值;

Jr = 關節粗糙度的評級;

Ja = 接縫蝕變的等級,

Jw = 接頭或地下水的等級,

SRF = 岩體應力情況的等級。見The input parameters used in the Q classification system .”

RQD = given as the value for this parameter;

Jn = ratings for the number of joint sets;

Jr = ratings for the joint roughness;

Ja = ratings for the joint alteration,

Jw = ratings for the joint or ground water, and

SRF = ratings for the rockmass stress situation.

Q系統是作為估算岩石設施開挖,支撐及岩面保護開發的的經驗設計方法。連同開口的跨度或壁高與使用隧道或洞穴的穩定性要求之比(開挖及支撐及岩面保護比稱為ESR,Q值定義了支撐顯示於岩面保護圖,見The Q support chart for various sizes of underground excavation

the Q system的局限性

正如Palmstrom和Broch(2006)所指出的那樣,Q系統有幾個局限性,對於跨度在2.5m到30m之間的隧道,Q = 0.1和Q = 40之間效果最好。雖然有用於過應力的輸入參數,但在岩石爆裂時,特別是在擠壓地面時,應謹慎使用Q。弱點區的情況也是如此。特別是在發生岩體面膨脹的地方。

the Q system的局限性

2.3 用於岩體的RMi岩體分類系統和RMi的岩石支撐及岩面保護設計-The RMi rockmass classification system and RMi used for rock support

2.3.1 RMi岩質分類-The RMi rockmass classification

岩體指數RMi由Palmström於1995年首次提出,並已進一步發展並在多篇論文中提出。它是一個體積參數,表示岩體的近似單軸抗壓強度,因此可以將其與

GSI值進行比較。RMi 值用作估算岩石支撐’岩面保護的設計輸入,也用作於其他岩體分類應用於工程方法的輸入。

RMi系統具有一些類似於Q系統的輸入參數。因此,節理和節理特徵參數使用幾乎相同。使用的輸入參數可以通過常用的現場觀察和測量來確定。它需要比RMR和Q系統更多的計算,但已經開發了電子表格(參見 ww.rockmass.net),從中可以直接找到RMi值以及岩石支撐的類型和數量。

在節理岩石中,RMi利用完整岩石的單軸抗壓強度(σ c)和節理接縫’節理岩體的岩體強度減少效應(the reducing effect of he joints -JP penetrating),給出如下:

RMi = σc *JP     eq.(3)

σc = uniaxial compressive strength of the intact rock,

JP = the jointing parameter combines by empirical relations jC (joint conditions) and Vb (block volume) in the following exponential equation derived from strength tests on large jointed rock samples:

where  

jC = jR × jL/jA   (jR = the joint roughness, jA = the joint alteration, and jL = the joint length), see Appendix(The input parameters used in the RMi system).

JP can easily be found from the chart presented in Appendix( Graphical method to easily estimate the RMi value .)

岩石存在的少數接縫對強度的影響有限,因此

RMi = σc × fσ(applied for cases where fσ> JP)                       eq. (5)

where    

fσ is called the massivity parameter, given as fσ = σc (0.05/Db)0.2     eq. (6)

(Db = block diameter). In most cases fσ 0.5

由於RMi值表徵了乾燥岩體材料的特性(強度),因此它不包括岩石應力(和地下水)的影響。

Remark 1:

岩體結構的互鎖(IL)效應類似於GSI系統中使用的效果,可以通過RMi = RMiold ×IL包含在RMi中,該影響用於涉及RMi的以下方程中。如表Combining the RMR, Q, and RMi classification systems ;The combined input parameters of ground condition .E,所示,對於正常的緊密(節接)岩體結構,IL = 1的值。

2.3.2 用於地下設施開挖的岩石支撐及岩面保護估算的RMi

地下設施開挖的岩石支撐及岩面保護RMi方法應用不同的方程式,無論岩體是節理的(不連續的)還是過應力的。此外,還包括一個弱點區域的方程式,如下所示:

在節理岩石或塊狀地面中,RMi值根據應力(SL),地下水(GW)的影響進行調整,以表徵給定的地面品質;如式:

the Ground condition factor, Gc = RMi × SL × GW     eq. (7)

Gc is combined in the support chart together with the

Geometrical or size ratio, Sr = Dt/Db × Co/Nj         eq. (8)

where

Dt = tunnel diameter (span or wall height); Db = block diameter; Co = orientation of (main) joint set; Nj = rating for the number of joint sets. See Appendix” The support charts used in the RMi support method”.

如果過應力發生在塊狀或顆粒狀(高度節理)地面上,則在使用地面能力的特殊支撐圖中找到所需的支撐,表示為:

Cg = RMi/ σθ(σθ=岩體強度/切向應力)             eq.9

RMi值可以圖形方式找到,如附錄RMi 圖解 所示:

:

岩體結構的互鎖(IL)效應類似於GSI系統中使用的效果, 可以通過 RMi = RMiold × IL 包含在 RMi 中,IL 用於涉及 RMi 的以下等式。如表(E)INTERLOCKING OF ROCKMASS.所示,對於正常的緊密(節接)岩體結構,IL = 1的值。

估計地下設施開挖面周圍切向應力的方法-

“A method to estimate of the tangential stresses around an underground opening”

切向應力的大小(σθ取決於整體應力水準,應力各向異性和開口的形狀,可以從岩石應力測量和Kirch方程中找到。大塊岩石開口周圍的應力,或者也可以使用Hoek and Brown1980)提出的以下簡化表達式來估計:

in roof: σθ = pv (A × k - 1) (MPa)     eq.

in walls: σθ = pv (B - k) (MPa)       eq.

Here

k = horizontal stress/vertical stress

pv = the vertical stress in MPa at tunnel level, often found from pv ≈ 0.027 z     [eq. (15)] (z = overburden in m)

A and B are tunnel factors given in- Values of the tunnel shape factor.

For weakness zones, the thickness (Tz) of the zone is used in the geometrical ratio (Sr) instead of tunnel diameter (Dt) where Tz < Dt.

RMi 岩體分類及其地下設式開挖支撐及岩體保護設計估算的限制-Limits of the RMi and the support estimate

RMi系統最適用於塊狀、接合和破碎的岩體,其中各種集合中的接縫具有相似的性質。它也可以用於過應力,脆弱的地面,並作為斷層和弱點區域支撐的初次設計檢核。至於其他分類系統,在描述和估計複雜薄弱地帶的支撐時應格外小心。Palmström1995)也指出了它的局限性雖然對過應力地面進行了單獨計算,但在擠壓地面時應謹慎應用RMi。在RMi系統中不處理膨脹地層。

2.4 the RMR, Q and RMi 岩體分類系統的差異-Differences in the RMR, Q and RMi systems

三個系統有幾個共同的參數,但存在一些差異。主要有:

1 計算設施工程岩體品質系統中輸入值的組合方式:

RMR 使用評級係數的加法總和;

RMR = A1 + A2 + A3 + A4 + A5 + B       eq. (1)

where

A1 = ratings for the uniaxial compressive strength of the rock material;

A2 = ratings for the RQD;

A3 = ratings for the spacing of joints;

A4 = ratings for the condition of joints;

A5 = ratings for the ground water conditions; and

B =ratings for the orientation of joints. See Appendix 1.

Q岩體分類應用乘法和除法

RMi使用乘法和指數計算的組合;

The rock mass index is a volumetric parameter indicating the approximate uniaxial compressive strength of a rock mass. It is expressed as:

For jointed rock:

RMi = σc × JP ;

For massive rock: RMi = σc × fσ = σc (0.05/Db)0.2 0.5σc  

2 支撐及岩面保護的估算方式來自於地表品質計算不同:

RMR

The support table used in the RMR classification system表中以RMR分類等及為單位(對於跨度為10m的隧道);估算開挖斷面岩體支撐及岩面保護;

Q

Q 中,使用 Q 值(岩表品質)和隧道尺寸(跨度或壁高); 估算開挖斷面岩體支撐及岩面保護;

RMi

RMi 將開挖斷面岩體支撐及岩面保護估計值區分為:

a)    節理岩體,其中地面條件(品質)和幾何比率-geometrical ratio(隧道大小和岩塊大小)的圖 表組合在一起。

b 過應力地面(在塊狀岩石和破碎岩石中),其中系統利用估計的切向應力,與RMi值進行比較。

3 Q-系統不直接對岩石屬性應用輸入,但此參數間接用於其他一些參數。2002年引入了QcBarton2002),其中直接包括岩石的抗壓強度。到目前為止,這個參數似乎很少用於岩體支撐及岩面保護估算。

4. RMR系統中,包括高達25MPa的應力。這意味著RMR不包括隧道掘進中的應力問題(即岩石爆裂,擠壓)。

5. 在三個系統中,弱點區域的特徵不同。在 RMR 中,不使用特殊參數;Q根據區域的組成和深度(隧道軸向接觸弱岩長度)進行分類; RMi 中使用區域的大小。

3 RMR’Q&RMi岩體分類系統參數聯合輸入表列-COMBINING THE INPUT PARAMETERS TO RMR, Q AND RMI SYSTEMS;RMR岩體分類為軸的岩體分類比較

3.1 RMR’Q&RMi岩體分類系統參數聯合輸入表列展示-The input parameters used in the three systems

the main ground parameters used as input to the RMR, Q, and RMi systems.表顯示了用作RMR、Q和RMi系統輸入的主要岩表參數。一些特殊的岩體或地面條件,如膨脹,擠壓和傾斜的地面,在三種分類系統中的任何一種中都沒有得到很好的涵蓋。對於此類條件,應使用其他岩石工程工具單獨評估岩體開挖斷面岩體支撐及岩面保護支座。對於所有這三個系統,岩體設施施工支撐及顏面保護通常與鑽孔和爆破的挖掘有關。

在執行設施工程岩表特徵描述期間,重要的是要瞭解觀測區域的岩表節理走向’節理傾角及節理程度相關樣態。一般來說,它應該與要支撐的區域的大小有關,在大多數情況下是實際隧道的跨度,以及沿隧道的3-5米長度;對於5米寬的隧道,即15 – 25m²為岩體分類及設施開挖支撐’岩面保護的估算小區。選擇節理集數的輸入,為重要條件。

3.2 節理程度的岩體分類係數-Parameters for the degree of jointing

RQD、塊體積、體積節理計數和節理間距最常用於描述節理程度。三個分類系統以不同的方式應用測量值 在組合這三個系統時,一直以來的目標都是將節理測量值組合在一起。因此,將顯示它們之間的相關性,如Correlation chart for various measurements of the degree of jointing: RQD, Jv and Vb (from Palmstrom, 2005).所示。

正如Palmstrom(2005)所提出的,RQD與Jv(體積節理計數)或塊體積(Vb)之間沒有良好的相關性。作為一個平均的粗略相關性,Palmstrom提出了RQD和Jv之間的以下等式:

RQD = 110 – 2.5Jv         Eq.

The "old" equation

RQD = 115 – 3.3Jv         Eq.

may, however, still be used.

如圖「節理程度的各種測量值的相關圖:RQD,Jv和Vb(來自Palmstrom,2005)」所示,RQD僅涵蓋了節理程度範圍的有限部分,但節理程度高,通常是隧道中落石的主要造成原因。此外,RQD在GeoEng2000研討會和Palmstrom(2005)中討論的準確表徵節理程度的可能性有限。

節理間距 (S) 用作 RMR 的輸入,其中應用最小間距的節理集合間距。從Vb可以看出間距為SVb 1/3。從RQD中,文獻中沒有發現與節理間距的相關性。根據其他類型的接合測量值計算間距時,僅找到平均間距值,該值可能不是最小的間距值。

3.3節理特徵係數-Parameters for the joint characteristics

   主要節理特徵;

   節理面粗糙度- Joint roughness (smoothness, waviness or undulation),

節裡面的風化塗層及節理縫的填充物− Filling or coating, and weathering of   joints,

節理縫(aperture)寬度;節理塊尺寸− Width or aperture of joint, as well as − Joint size.

QRMi系統對粗糙度和填充(侵蝕)應用了類似的測量和表徵,而RMR具有另一種表達,如The parameters for joint roughness, alteration, weathering and infill applied the three classification systems

;所示。

Q 系統將 Jr = 1 應用於填充,因為在這種情況下,粗糙度對剪切強度幾乎沒有影響。然而,在RMR中,可以對填充接頭中的粗糙接頭平面使用額定值,儘管在實踐中很少發生。在組合系統應用時,選擇了Q系統中應用的原理。

只有 RMR 對接合孔徑或分離(joint aperture or separation.)應用輸入。GSI系統中使用的岩體互鎖被認為部分涵蓋了接縫孔徑和分離。如前所述,此參數包含在 RMi 系統中。

RMR RMi 系統應用節理大小(長度、持續性)的輸入,但不對 Q 系統應用輸入。RMi使用參數「不連續的節理」 ,塊狀岩石圍節塊結束端,並結合節理尺寸。在組合岩體分類系統中,這一特徵包含在節理面波紋度參數中(見JOINT CHARACTERISTICSD2. Joint undulation or waviness (large scale roughness)

關於The combined input parameters of ground conditions表,給予表達解釋:

接縫;

是一個很小的,通常是粘土填充的區域,厚度為幾釐米。當作為沉積層序中的弱粘土帶出現時,接縫可以相當厚。否則,接縫可能代表非常輕微的斷層或侵蝕區是沿節哩,岩脈床或岩理(葉理變質岩岩層)展現(BrekkeHoward1972)。

幾毫米到一米厚的軟質或易碎岩石或土壤的剪切和破碎岩石或土壤的接縫由剪切形成。

:

ISRM1975)建議不要使用"張力接頭""剪切接頭" (the terms tension joint and shear joint)這兩個術語,因為有許多可能的方法可以形成它們。例如,張力接頭可以通過火成岩的冷卻,沉積物的收縮,摺疊或冰的退縮來發展。

界定模糊區(Singularity);

被用作接縫,填充接頭,剪切或其他持續不連續性的總稱,這些不被認為是屬於正常,整體或支解的節理。

3.4 地下水樣態-Ground water features

地下水以三種方式影響地下設施挖掘的狀況:

1.水壓形成節理縫或裂縫壓力,進而向挖掘周圍的岩面增加應力,從而降低穩定性。這主要是大量水流入的情況。(因此對於小流量地下水,即採隧道的排水,效果通常會阻止在隧道表面附近積聚較大的水壓。

2. 地下設施工程挖掘過程中遇到已軟化粘土,滑石粉或其他接縫填充物,這些填充物后將被施工或地下水壓洗掉。水湧或快速流動地下水流入隧道為常見情形。亦有當設施工程挖掘位於地下水位以下時,填充材料已經濕潤,但減少整個節理接頭的應力可能會導致填充材料的飽和度增加,從而降低摩擦力和剪切強度。

3.地下水侵入會影響隧道工作人員的工作條件。

三種分類系統中採用的地下水以不同表述劃分 都對地下水表述進行輸入,但表徵和應用略有不同,見The divisions of ground water occurrences applied in the three classification systems表。RMR系統,尤其是Q系統,應用流水情況(壓力)的輸入。在這種情況下,支撐建議可能不相關,因為使用噴射混凝土(噴塗混凝土)是困難的或不合適的。這種工作條件通常需要其他止水工程的應用,在安裝支撐之前實施;例如通過注漿封水, 灌漿將減少地下水流入,從而導致地下水輸入參數的減少,封堵地下水工程在兩個系統(RMR’Q)中沒有規定。

RMi支援系統可取地使用水可能對穩定性產生的影響(在實踐中可以估計)作為地下水影響係數輸入,但僅限於湧入。

RMi建議對沿隧道每10米測量的地下水流入地下設施挖掘的命名分類如下:

seepage for inflow volumes < dm³/day;

dripping for inflow volumes of dm³/day to m³/hour;

flowing / gushing for inflow volumes of m³/hour to several m³/min;

water in-burst for inflow volumes of several m³/s.

3.5 地下設施開挖形成周圍岩體的應力及其岩體分類係數-Rock stress parameters

重要的是要區別設施開挖形成周圍岩體的應力強度是否符合岩體自立應力強度。通常很難測量或計算作用在挖掘表面周圍的切向應力的大小。

在大面積岩表中,過應力(overstressing)特別重要,因為岩體行為將從中等應力水準下的穩定變為爆裂(在脆性岩石中)或擠壓(在可變形岩石中)。擠壓也可能發生在具有粘土或其他具有可變形特性的材料的高度節理(岩粒)岩石中。

應力在三種分類系統中的應用方式不同。如前所述,RMR沒有輸入應力,但低於25MPa的應力包含在支撐估計中。對於 Q,輸入以 SRF 因數(也表示弱勢區域)表示。應力的SRF( Classification with ratings for the stress reduction factor)

分為三組:

1)應力低於岩體強度,

2)在塊狀,脆性岩石中過應力,

3)在可能發生擠壓的地方過應力。在RMi岩石支撐作為特殊圖表被應用於過 壓。

QRMi中應力輸入的兩種不同方式已經組合在一起,使用Q系統中的除法。在這裡,可以提到,如果σθ(σθ=岩體強度/切向應力)和σcm或σθ RMi已知,則可以直接從RMi支撐圖中找到估計的岩石支撐(無需輸入所有輸入參數)。

註:

σcm 為岩體抗壓強度(Hoek-Brown強度準則的抗壓強度),可由等效 Morh-Coulomb強度參數確定,根 據 Morh-Coulomb破壞準則可以得到岩體的抗壓強度為:

σcm = 2ccosφ/1-sinφ

3.6 薄弱岩體區域的應用輸入係數Weakness zone parameters

根據定義,薄弱地帶是地面中力學性能明顯低於周圍岩體的部分、層或區域。薄弱地帶可以是斷層、剪切或剪切帶、推力帶(thrust zones)、弱礦物層等。薄弱地帶的範圍可能從大約一米到幾十米不等。

註:

推力斷層-thrust zones;推力斷層是地殼的斷裂,較老的岩石被推到較年輕的岩石上方。

在三個系統中,弱勢區域的應用方式不同。Q系統對某些指定類型的區域應用部分SRF(應力降低係數)值,在RMiRMR系統中,區域的組成是通過輸入區域的組成特徵給出的。此外,RMi還應用了區域的厚度(大小)作為區域輸入,而RMR對於弱點區域沒有特殊參數。

開挖相交的薄弱區域的輸入係數視薄弱區的的類型和大小。

在一般分類體系中很難將斷層和薄弱地帶所涉及的許多可變條件和特徵包括在內。因此,在所有三種分類系統中,弱點區域的應用都是受限的。

3.7 The combined input tables to the classification systems

The combined input parameters of ground conditions表顯示了組合的通用輸入參數,以及三個系統中使用的值或額定值。可察覺,儘管引入了一些新的組合,但所提供的許多參數或多或少與RMRQ系統中使用的參數相似。重要的是要記住,參數給出了平均值,並且對於大多數參數而言,最低值和最高值與評級之間可能存在顯著差異。請注意,表中不包括膨脹(swelling),Q系統中的節理面蝕變Ja除外。

Table : The combined input parameters of ground conditions

4 RMRQRMi岩體分類系統地比較-COMPARISON BETWEEN THE THREE CLASSIFICATION SYSTEMS

Q RMi 之間以及 RMR RMi 之間的相關性通常比 Q RMR 之間的相關性更好。造成這種情況的一個主要原因是Q沒有使用完整岩石的抗壓強度輸入。Q RMR 之間常用的等式(RMR = 9 lnQ + 44)很難覆蓋薄弱區域。但是,當使用 Qc = Q×σc /100 時,會發現更好的相關性。

在分類系統中無法正確估計某些特殊特徵,即膨脹和易剝落岩體。此外,薄弱區域的條件可能難以正確分類。

Comparisons between the RMR, Q and RMi classification systems, excluding stresses larger than 25MPa圖顯示了使用電子表格找到的比較結果。此外,這些表明,平均值可能存在很大的不準確之處,通常±30-50%

Q RMi 之間以及 RMR RMi 之間的相關性通常比 Q RMR 之間的相關性更好。造成這種情況的一個主要原因是Q沒有使用完整岩石的抗壓強度輸入。Q RMR 之間常用的等式(RMR = 9 lnQ + 44)很難覆蓋薄弱區域。但是,當使用 Qc = Q×σc /100 時,會發現更好的相關性。

5 綜合討論CONCLUSIONS

在設計和岩石工程中使用兩個或多個岩體分類系統,通常會帶來更好、更準確的結果。

雖然RMRQRMi分類系統之間有許多相似之處,但所應用的參數與其結構之間的差異導致它們之間常用的相關方程可能導致嚴重的誤差。如果應用The combined input parameters of ground conditions 所示輸入值的組合,可以獲得更好的相關結果。使用電子錶格可以輕鬆、充分地找到QRMR RMi 值。

由於所有三個系統在塊狀岩體中效果最佳,因此節理程度(即RQD,塊尺寸或節理間距)通常是最重要的輸入參數。這在 www.rockmass.net 中提供的電子錶格中已經使用,除節理程度以外,更多數常見條件以係數值輸入執行(即輸入參數的最常見值)。當未提供資訊(輸入)時,將使用這些值。因此,從有限數量的輸入參數中,可以找到RMRQRMi值的粗略估計值。顯然,當給出所有參數的輸入值時,將找到更好或更準確的結果

根據對岩體、應力和地下水條件的標準或常見量測和描述,可以估計系統輸入值。當從RQD估計塊尺寸的輸入時,可能會偶爾出現困難(參見Palmstrom2005)。造成這種情況的兩個主要原因是:

a RQD測量不準確,在表述塊狀岩石徵狀和高度節理岩石時具有局限性;

b)測量塊體積和選擇位置中代表性尺寸的不足。

在許多情況下,體積節理計數可用作輸入。RMi中使用的區塊量以及RMRQ中使用的RQD也可以從粗略相關性計算。

BartonBieniawski2008)指出了正確使用分類系統的十條重要守則。另一條守則是,要使用者知道分類系統的局限性,此外還要具有實用的地質知識和經驗。事實上,人們經常發現,簡單的系統可能會導致錯誤或不準確,因為它們很容易被沒有經驗的人濫用。

規定從量測和觀測中正確表徵實際地面條件(系統中使用的輸入參數代表現場條件),並且需求使用者瞭解輸入參數在系統中的使用方式。

三個分類系統之間的比較顯示與Correlation between the RMR and the Q-index  with deviation from the common correlation.圖中相同,即它們在挖掘中的不穩定性方面達到相同地面品質的能力不準確。在兩個例子中發現的(彙整)岩石支撐表明,RMi系統預測的支撐位比RMRQ多一些。這也是QRMi系統實際應用的經驗。

岩石工程中的大多數經驗方法都給出了平均值,並且它可能是最低值和最高值之間的顯著差異。正如PalmstromStille2005)所指出的那樣,各種系統或方法中的支撐及岩面保護設計指南也以平均值給出。

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