岩石的RQD值
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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。
RQD
Rock Quality Designation (RQD):岩石质量指标,是国际上通用的鉴别岩石工程性质好坏的方法,由美国伊利诺斯大学提出和发展起来。
该法是利用钻孔的修正岩芯采取率来评价岩石质量的优劣。
即用直径为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,以百分比表示。
显然RQD主要反映岩石完整程度,即裂隙在该地段地层中的发育程度。
按RQD值的高低,将岩石质量划分为五类:
类别RQD(%) 岩石质量
1 90~100 好
2 75~90 较好
3 50~75 一般
4 25~50 差
5 <25 很差
不足在于:
RQD分类由于没有考虑岩体中结构面发育特征的影响,也没有考虑岩块性质的影响以及这些因素的综合效应。
因此,仅运用这一分类,往往不能全面的反映岩体的质量。
举例:RQD分类具有10cm阀值和多解性。
同样是RQD=90%的岩体,其块度可以是大于10cm的任意尺寸,可以是10~30cm,也可以是大于60cm,甚至大于100cm,而这些情况下的RQD值相同,但是仔细比较它们的完整性是存在较大差别的。
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。
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—。
岩石围岩等级划分标准一、岩石质量指标(RQD)岩石质量指标(RQD)是评估岩石质量的一个重要指标,它表示在直径为10cm的圆孔内的岩芯中,不小于10cm长的岩样所占的长度之和与该圆孔内岩芯总长度的比值。
RQD值越高,表示岩石质量越好。
一般而言,RQD值在75%以上为优质岩石,50%~75%为良好岩石,25%~50%为较差岩石,25%以下为劣质岩石。
二、岩体完整性指数(Kv)岩体完整性指数(Kv)是评估岩体完整性的一个指标,它表示岩体中完整岩石截面积与该处岩体总面积的比值。
Kv值越高,表示岩体完整性越好。
一般而言,Kv值在0.7以上为完整岩体,0.5~0.7为较完整岩体,0.3~0.5为较破碎岩体,0.3以下为破碎岩体。
三、单轴抗压强度(Rc)单轴抗压强度(Rc)是岩石在单向压力作用下的最大抗压强度,是评估岩石强度的一个重要指标。
Rc值越高,表示岩石的抗压强度越好。
一般而言,Rc在20MPa以上为坚硬岩石,10~20MPa为中等坚硬岩石,5~10MPa为软质岩石,5MPa以下为极软质岩石。
四、地下水条件地下水条件对岩石的稳定性和质量有很大的影响。
根据地下水的类型、流量、压力等因素,可以将地下水条件分为以下几种类型:1. 干燥型:无地下水或地下水流量很小,对岩石稳定性影响较小。
2. 缓流型:地下水流量适中,对岩石稳定性有一定影响,但影响程度较轻。
3. 急流型:地下水流量较大,对岩石稳定性影响较大,可能造成岩体松动和破坏。
4. 水压型:地下水压力较大,对岩石稳定性影响很大,可能造成岩体破裂和突水。
五、围岩稳定性评价围岩稳定性评价是评估围岩在工程荷载下的稳定程度和安全性。
根据围岩的稳定性,可以分为以下几种类型:1. 稳定围岩:在工程荷载下,围岩无松动、无位移、无裂缝等现象。
2. 基本稳定围岩:在工程荷载下,围岩有轻微松动或位移,但不会对工程安全造成影响。
3. 不稳定围岩:在工程荷载下,围岩有明显的松动、位移或裂缝等现象,可能对工程安全造成威胁。
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。
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%.我参加得国外项目都要求岩心采取率达到95%以上,要求三管取芯,实际就是双管取芯+岩心外一套衬皮。
钻孔柱状图有关岩心统计指标就是(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:钻探取出得完整岩石+破碎岩石总长度与回次进尺比值。
就是反映钻探质量得指标,显然,与地层岩性破碎程度、钻探技术与质量控制有关。
本来岩石很完整,取出机械破碎得岩心,采取率很低,就是要批评钻探人员得,因为取出得东西失去了反映原位岩石特征得意义。
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、饼状得岩石长度[破碎但有形,可以拼凑]与总回次进尺得比值。
显然,如果就是枚棱岩或碎裂岩块,没有办法拼凑得。
岩心获得率越高,说明岩石越完整。
就是岩体质量评价得重要指标之一。
(3)RQD:就是长度大于10cm得岩心累计长度与回次进尺得比值.显然,不能拼凑,要求更高。
RQD就是常用得反映岩体质量得指标,主要表示岩体得完整性,越大越好。
不管就是RMR分类、Hoek— Brown准则都离不开RQD,可见其重要性。
从上面可以瞧出(1)>(2)>(3),也可以瞧出,钻探质量控制不好,好岩石,您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得水,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!与您钻得地层有关系,如果就是灰岩与大部分浅颜色岩石地区,一般就是灰白色;如果就是红色粘土岩,可想而知,一定就是棕红色得啦!还有很多过渡色,别忘了就是整个孔得岩石岩粉、岩屑颜色得混合!因此,回水颜色一定长呢高度程度上能反映钻孔穿越得地层岩石类别与简单特性。
另外,注意回水量得变化很关键,突然不返水,说明遇到破碎带,可能就是断裂构造、软弱带或就是岩溶洞穴等.回水量突然增大,可能遇到含水层或承压水。
用动弹性模量换算静弹性模量
K U 与j 的关系
常 见 岩 石 抗 拉 强 度
岩石承载力标准值fk (kPa )
d m
e jE E
岩体渗透性分级
岩石质量指标(RQD)
根据占孔取得的大于10CM的岩芯断块长度LP与岩芯进尺总长度LS之比
RQD(%)=LP/LS×100%
0—25 非常不好
25—50 不好
50—75 软好
75—90 好
90—100 非常好
岩体完整性系数Ku
为现场岩体弹性纵波速度与室内风干或烘干岩样(或现场岩块的弹性纵波)速度(m/s)的比值的平方
Ku=(Up/Up')2
完整性好 Ku>0.9
较好 Ku 0.75-0.9
中等 Ku 0.45-0.75
较坏 Ku 0.2-0.45
坏 Ku <0.2
岩体分类
为纵横波速比VP/VS VP/VS=1.732 完全弹性介质
VP/VS>2.5 破碎岩体
2.0<VP/VS<2.5 中等岩体
岩土热物理指标
各类岩石的动弹模(E
)和泊桑比(µ)
d
一些岩石的E 静、μ和K 0参考值
各类岩体的剪切强度参数表
岩体内摩擦角与岩块较接近,而内聚力则大大低于岩块。
说明结构面的存在主要是降低了岩体的连结能力,进而降低其内聚力。
围岩岩体按弹性波分类
围 岩 按 岩 体 力 学 属 性
分 类
围岩体按介质力学属性分类
围岩岩体结构力学指标
边坡分类表
各类滑坡分类法。