一种确定围岩等级的方法技术

本发明专利技术实施例提供一种确定围岩等级的方法，属于综合管廊工程领域。所述方法包括：确定勘察期岩体特征，进行围岩分级；确定施工期岩体特征，复核验证所述围岩分级；所述岩体特征包括：岩石强度，岩体完整性，岩石风化程度。通过本申请的技术方案，能够准确的对岩石强度及岩体完整性等进行划分，对野外条件要求不高，能快速地获得岩体资料，为勘察期和施工期山区综合管廊围岩类型分级的划分提供定量评价依据。据。据。

【技术实现步骤摘要】
一种确定围岩等级的方法


[0001]本专利技术涉及综合管廊工程领域，具体地涉及一种确定围岩等级的方法。

技术介绍

[0002]围岩类型分级是山区地下洞室最重要的设计参数之一，围岩类别的分级直接关系到设计支护方案和施工的投入成本，甚至关系到工程能否成功实施，所以一直以来都受到国内外地下工程界的广泛关注。
[0003]隧洞围岩类型分级是在岩石强度指标和岩体完整性指标的基础进行判定的，目前，国内外关于围岩类型分级方法多达上百种，国内水利、公路、铁路、城市轨道等行业对隧洞围岩类型判别均有不同规定，大致可分为定性分级和定量分级两大类。
[0004]对工程建设而言，隧洞围岩类型分级主要体现在勘察期和施工期两个阶段。勘察期通过地质测绘、钻探、工程物探、原位测试、水文试验及室内试验等多种勘探手段对隧洞围岩的岩石强度、完整性程度、结构面状态及产状、地下水状态等诸方面进行详细分析，进行定量判定。
[0005]而施工期基本上采用的是定性分级法，综合分析施工开挖的隧洞拱顶、侧壁及掌子面等的地质条件，依靠专业地质技术人员的工程经验进行综合判定，复核前期勘察判定围岩类别，并及时进行更正。
[0006]定性分级在工程运用中具有概念明确、可操作性强的突出优点，但实际操作中需要技术人员具备专业的地质知识和丰富的工程经验；定量分级具有准确度高的优点，但却需要投入综合的勘探技术手段，勘探成本高，用时长，而且不能快速得到相关数据。因此亟需一种快速准确的查清岩石强度和岩体完整性的方式，进而为围岩类型分级提供依据。
专利
技术实现思路

[0007]本专利技术实施例的目的是提供一种确定围岩等级的方法，通过该方法能够准确的对岩石强度及岩体完整性进行划分，对野外条件要求不高，能快速地获得岩体资料，为勘察期和施工期山区综合管廊围岩类型分级的划分提供定量评价依据。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种确定围岩等级的方法，所述方法包括：确定勘察期岩体特征，进行围岩分级；确定施工期岩体特征，复核验证所述围岩分级；所述岩体特征包括：岩石强度，岩体完整性，岩石风化程度。
[0009]可选的，所述确定勘察期岩体特征包括：测定勘察期岩石的回弹值，确定所述勘察期的岩石强度；测定声波值，确定所述勘察期的岩体完整性；根据所述回弹值与声波值，确定所述勘察期的岩石风化程度；依据水利工程勘察规范，进行所述围岩分级。
[0010]可选的，通过对岩芯进行回弹测试取得所述勘察期岩石的回弹值R
k
。
[0011]可选的，根据以下公式确定所述勘察期岩石的回弹值R
k
：
[0012][0013][0014][0015][0016]R
k
＝γ
s
R
m
[0017]其中，R
i
’
为回弹测试测得的回弹值，R
m
为平均回弹值，δ
f
为回弹值的标准差，δ为回弹值的变异系数，γ
s
为统计修正系数。
[0018]可选的，通过声波测试取得所述声波值。
[0019]可选的，所述确定施工期岩体特征包括：测定施工期岩石的回弹值，确定所述施工期的岩石强度；量测节理裂隙，确定所述施工期的岩体完整性；通过定性观察确定所述施工期的岩石风化程度；依据水利工程勘察规范，复核验证所述围岩分级。
[0020]可选的，通过对洞壁进行回弹测试取得所述施工期岩石的回弹值R
m
’
。
[0021]可选的，根据以下公式确定所述施工期岩石的回弹值R
m
’
：
[0022][0023]其中，R
i
’
为回弹测试测得的回弹值。
[0024]可选的，所述量测节理裂隙包括：量测隧洞洞顶、洞壁的节理裂隙条数，以及理裂隙产状、延伸长度、宽度、充填物。
[0025]通过本申请的技术方案，能够准确的对岩石强度及岩体完整性等进行划分，对野外条件要求不高，能快速地获得岩体资料，为勘察期和施工期山区综合管廊围岩类型分级的划分提供定量评价依据。
[0026]本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0027]附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：
[0028]图1是本专利技术实施例提供的确定围岩等级的方法的流程图；
[0029]图2是本专利技术实施例提供的岩石强度分类表；
[0030]图3是本专利技术实施例提供的声波值与岩体完整性的关系表；
[0031]图4是本专利技术实施例提供的节理裂隙条数与岩体完整性的关系表；
[0032]图5是本专利技术实施例提供的节理裂隙状态与岩体完整性的关系表；
[0033]图6是本专利技术实施例提供的围岩分级表(水利工程勘察规范)。
具体实施方式
[0034]以下结合附图对本专利技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施例，并不用于限制本专利技术实施例。
[0035]本专利技术实施例提供一种确定围岩等级的方法，如图1所示，所述方法包括：
[0036]步骤S100：确定勘察期岩体特征，进行围岩分级；
[0037]所述岩体特征包括：岩石强度，岩体完整性，岩石风化程度。
[0038]所述勘察期的岩石强度可以通过工程中任意一种强度测量方式确定，优选的，所述勘察期的岩石强度可以通过测定勘察期岩石的回弹值R
k
确定。具体的，可以通过对岩芯进行回弹测试，测得回弹值R
i
’
，根据式1求出平均回弹值R
m
，根据式2求出回弹值的标准差δ
f
，根据式3求出回弹值的变异系数δ，根据式4求出统计修正系数γ
s
，最后根据式5求出回弹值的标准值R
k
。
[0039]可以通过表征回弹值和单轴饱和抗压强度之间关系的测试取值程序进行数据分析，将回弹值转化成单轴饱和抗压强度，优选的，可以采用MATLAB，利用测试取值程序，对回弹值和单轴饱和抗压强度进行指数函数关系拟合，确定单轴饱和抗压强度的取值。通过如图2所示的岩石强度分类表，根据单轴饱和抗压强度的大小关系可以确定岩石的强度。
[0040][0041][0042][0043][0044]R
k
＝γ
s
R
m
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式5
[0045]在一个具体实施例中，通过对岩芯进行回弹测试，获得勘察期岩石的回弹值R
k
的步骤如下：
[0046](1)采用ZC3
‑
A型回弹仪在钻探取出的整孔岩芯上进行回弹测试，要求每10cm岩芯长本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种确定围岩等级的方法，其特征在于，所述方法包括：确定勘察期岩体特征，进行围岩分级；确定施工期岩体特征，复核验证所述围岩分级；所述岩体特征包括：岩石强度，岩体完整性，岩石风化程度。2.根据权利要求1所述的确定围岩等级的方法，其特征在于，所述确定勘察期岩体特征包括：测定勘察期岩石的回弹值，确定所述勘察期的岩石强度；测定声波值，确定所述勘察期的岩体完整性；根据所述回弹值与声波值，确定所述勘察期的岩石风化程度；依据水利工程勘察规范，进行所述围岩分级。3.根据权利要求2所述确定围岩等级的方法，其特征在于，通过对岩芯进行回弹测试获取所述勘察期岩石的回弹值R
k
。4.根据权利要求3所述确定围岩等级的方法，其特征在于，根据以下公式确定所述勘察期岩石的回弹值R
k
：：：：R
k
＝γ
s
R
m
其中，R
i
’
为回弹测试测得的回弹值，R
m
为平均回弹值，δ
f
为...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨良权，袁鸿鹄，刘勇，张琦伟，张如满，汪德云，王宗刚，吴广平，孙宇臣，赵志江，辛小春，王魏东，蒋少熠，
申请(专利权)人：北京市水利规划设计研究院，
类型：发明
国别省市：