一种各向异性岩体质量分级方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种各向异性岩体质量分级方法，包括如下步骤：S1、以现场实测的岩体结构面网络数据、结构面摩擦强度数据，以岩石的弹性模量与泊松比的实测或经验数据为基础，计算岩体全空间方向弹性模量Em；S2、将获得的Em换算成岩体质量的RMR分级指标，得到级别值，并计算出的岩体质量分级全空间方向数据，绘制全空间赤平投影图；S3、通过下式计算出岩体质量级别的各向异性比、岩体质量弱化系数。本发明专利技术只需要进行若干组岩体弹性模量现场测试作为校核，即可将计算结果用于岩体质量分级。由此可以大幅度减少岩体现场测试工作。

【技术实现步骤摘要】
一种各向异性岩体质量分级方法及系统
本专利技术涉及岩体力学领域，具体涉及一种各向异性岩体质量分级方法及系统。
技术介绍
国家基础设施建设，如铁路、高速公路、大型水电站、矿山、军事工程和大量深部工程等，一半以上是岩体工程。岩体质量分级是岩体工程设计的基本依据。目前世界各国多采用RMR、Q和GSI等方法进行岩体质量分级。我国各行业技术标准和国家标准中岩体质量分级方法也多借鉴上述方法的基本思路建立。按照上述方法，岩体质量一般分为五级，I级最好，V级最差。工程设计中将按照这个质量分级，采用各级岩体对应的工程加固措施，进行标准化设计，以保证工程安全。因此，岩体质量分级的准确性就决定了工程设计的安全可靠性。由此可见，建立准确反映岩体工程力学特性的岩体质量分级方法，是岩体工程建设的迫切需求。总体说来，岩体质量分级方法还是一种经验方法。它通过考虑各种地质因素的不利作用及作用程度，对岩石的强度性质进行不同程度的折减，粗略体现岩体质量的好坏。但是，目前各类岩体质量分级方法不能反映岩体力学性质在方向上的差异性，只是一种各向同性折减方法。因此这类方法不能适应强烈各向异性岩体(如广泛分布的层状岩体)中的工程设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种各向异性岩体质量分级方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、以现场实测的岩体结构面网络数据、结构面摩擦强度数据，以岩石的弹性模量与泊松比的实测或经验数据为基础，通过以下公式计算岩体全空间方向弹性模量Em：

【技术特征摘要】
1.一种各向异性岩体质量分级方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、以现场实测的岩体结构面网络数据、结构面摩擦强度数据，以岩石的弹性模量与泊松比的实测或经验数据为基础，通过以下公式计算岩体全空间方向弹性模量Em：其中：E、v为岩石的弹性模量和泊松比，m为结构面组数，λ为某组结构面的法向密度(条/m)，a为该组结构面的平均半径(m)，n1为结构面法线方向余弦在荷载方向的值，为结构面上的剩余剪应力比值系数，τ为结构面上的剪应力(MPa)，c为结构面上的粘聚力，单位为MPa，对于结构面，值为0；φ为摩擦角(°)，为系数；S2、通过以下公式将获得的Em换算成岩体质量的RMR分级指标，得到级别值，并计算出的岩体质量分级全空间方向数据，绘制全空间赤平投影图；S3、通过下式计算出岩体质量级别的各向异性比、岩体质量弱化系数：式中：岩体质量弱化系数ζE为岩体全方向弹性模量的均值与岩石弹性模量之比，用于反映岩体的弹性模量相对于岩石弹性模量的弱化比例；而各向异性比χE为岩体的最小弹性模量与最大弹性模量值之比，用于反映岩体弹性模量的极值差异性。2.一种各向异性岩体质量分级系统，其特征在于，包括岩体全空间方向弹性模量计算模块，用于通过预设的公式进行岩体全空间方向弹性模量Em的计算；岩体质量的RMR分级指标生成模块，用于通过预设的公式将岩体全空间方向弹性模量计算模块所得的Em换算成岩体质量的R...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍法权，伍劼，包含，常金源，沙鹏，叶晓彤，
申请(专利权)人：中科吉奥北京地质工程咨询有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11