探讨水利水电工程中岩体的质量分类

【摘要】水利水电工程建设面临着众多的岩石力学问题，其中对于岩体质量分类的描述是解决岩体支护问题的重要方面之一。文中结合笔者近年来在从事水利水电工程建设实践中对于岩体质量分类办法的总结，分别就传统岩体质量分类及近现代发展起来的岩体质量分类进行归纳总结，对于从事水利水电岩体边坡及地下硐室开挖的相关工作人员有较好的参考意义。

【关键词】水利水电；岩体质量；分类

1.引言

岩石边坡及地下硐室大开挖是当前水利水电工程建设的显著特点之一，工程施工中所要面临的重要问题就是对于开挖后由于卸荷作用导致的岩石受力状态的改变。不同赋存状态的岩石其所能够承受的力的大小不同，如何正确描述开挖前及开挖后岩石的质量，是定性与定量解决岩石边坡及地下硐室开挖的关键步骤。经过几十年的长期发展，相关学者通过总结大量工程经验及结合相关理论成果，形成了对于各种边坡及地下岩体的质量的定性及定量描述，通过这些描述为解决岩石力学问题提供了可参考的依据。

2.传统分类方法

2.1RMR分类方法

2.2 RQD分类方法

2.4其他传统分类方法

1972年，谷德振教授等提出的按岩体结构类型分类法。在水利水电工程岩体评价方而，HC分类方法以岩石强度、岩体完整性、结构而状态、地下水和主要结构而产状5项指标做为基本判据。边坡岩体方而，Romana教授在RMR系统的基础上，对其做了适当的修正，提出了SMR分类系统等。综上可以看出，岩体分类方法中即有通用的也有专用的，但没有统一的标准。岩石的单轴抗压强度和岩石基本指标RQD值被作为重要指标。其次，岩体结构单元的性质与岩体的赋存环境，也是岩体分类方法考虑的重要方而。大多数岩体分类方法在确定各指标的权值的基础上。通过简单的线性相加。从而对岩体质量评价。

3.智能化分类方法

3. 1模糊分类方法

评价岩体质量标准和岩石的分类概念本身是影响岩石的质量，它采用定性分析的方法来岩体工程分类，并没有很大的随机性确定性的各种因素之间的模糊，复杂的联系。变化的各种数据表征岩质量指标具有连续性，不确定性分析方法经常给出绝对判定结果，性质和质量是非常接近的岩石将分为不同等级，这是与实际不符。模糊聚类法的方式来实现动态岩体质量分级，更逼真其中的岩石类型，给出了一定的岩石。

3.2神经网络分类方法

许多因素影响岩体分类和定量因素和定性因素。岩体分类与各种有关的确切关系的不确定性，很难用一个特定的分析公式显示分类结果与许多因素的影响，是一个典型的复杂的非线性输入 - 输出关系的问题。人工神经网络是一个并行数据处理方法具有很强的自适应，自学习，自组织和高度非线性动态处理能力来实例化它作为学习样本，利用训练后的网络模型的价值是正确的，对于想围岩歧视进行了评估。神经网络的影响围岩稳定性的各种因素的高度非线性映射功能将被学习和记忆，克服单一敏感的指标和模糊的主观判断，定量和科学决策的经验。适当选择识别在现场，只要训练样本和输入参数，可以提供满意的输出。一旦模型建立后，就可以简单，方便快捷应用相应的字段，所以使用的岩体分类的人工神经网络具有广阔的应用前景。

3.3分形描述方法

为了更好的岩性，岩影响大于对岩石力学性质的岩石材料的结构。因此，岩体的不连续性，如关节和裂缝仔细分析具有非常重要的意义。有研究表明，岩石裂隙中的分形理论可用统计显着性的自相似性的分布进行了研究。分形维数D岩岩石强度功能，形成了环境工程地质特征，岩石强度RQD值，挖掘率和有关系的存在水力传导系数，更预示着低强度较高的分形维数，低RQD值更高的挖掘速度和强大的渗透系数。表面岩石结构的分形维数反映了一个更全面的工程岩体地质性质的网络，而且还体现在岩体质量特性的差异。通过分型面的网络立体结构，表面走线长度和分形维数的间隙宽度的结构表征岩石的质量优劣，所以岩石的分类。

4.结论

岩石边坡及地下硐室开挖支护是现代大型水利水电工程建设的主要工作内容。通过对于岩体质量的定性及定量描述，为岩体开挖及支护提供必要的质量参数，对于工程建设能够安全有序的开展是非常有必要的。传统的基于经验的岩体质量分类方法，经过近几十年的工程实例的检验是有效可行的，近现代在传统分类方法基础上发展起来的岩体质量分类方法以现代科学理论为基础，对于岩体质量的分类更加细致与合理。

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