[发明专利]一种岩体风化程度快速量化评价方法及其应用

权利要求书

1.一种岩体风化程度快速量化评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：测试数据的采集，具体包括如下步骤：

（1）新鲜岩石回弹值（RH）测量：

工作区内，采用回弹仪在岩石开挖形成的较平整新鲜岩石断面上或未锈染结构表面进行回弹测试，回弹值测点要求是在击打方向上岩石块体厚度不小于10cm、测点距离侧边界在3cm以上，记录各新鲜岩石的回弹值RHi，去掉异常低值，然后通过式1计算新鲜岩石的平均回弹值，

RH=，式1

其中，RH为新鲜岩石的平均回弹值，RHi为第i个测点的新鲜岩石的回弹值，n为新鲜岩石的回弹值测点数目，n不少于6个；

（2）岩体回弹值（RS）系统测量：包括岩石和结构面回弹值的系统测量，岩体风化程度不同岩体回弹值不同，测量方法具体包括：

A. 确定测试单元尺寸及其布置方式：

一个岩体回弹值测量要在一个测试单元内完成，为保证有足够测点，岩体测试单元尺寸定为长1～2m、高1～1.5m，对工作面上进行系统测量时，测试单元布置方式为沿选定测线布置、连续布置或以一定距离，等间距或不等间距布置，对开挖坡面或洞壁岩体，当定性判断风化分带界线困难时，沿测线进行连续系统测量，面积较大的开挖面布置多条测线进行系统测量；

B. 岩石回弹值测量：

一个岩石回弹值测试要在一个测试单元内进行，测点选择在较平整的岩石断面上或锈染结构面上，结构面上不要过于潮湿或有流水，不要有次生泥，沿击打方向上岩石块体厚度不小于10cm，测点选择距离侧边界在3cm以上，采用ZC3-A型回弹仪在风化岩石上进行回弹测试，记录各测值RSi，然后分别根据式2、式3分别计算该测试单元内岩石回弹值的均值和标准差，

RS=，式2

，式3

式中，RS为测试单元内岩石回弹值均值，RSi为第i个测点的岩石回弹值测值，n为一个测试单元内测点数目，S为岩石回弹值标准差，n不少于6个；

C. 结构面回弹值测量：

一个结构面回弹值要在一个测试单元内进行，测点选择在与结构面上大角度相交的断面上，尽量不要过于潮湿或有流水，当结构面闭合或微张，张开度不大于1mm时，测点就选在裂缝上，击打方向近于平行裂缝、垂直于测面；当结构面张开较大时，张开度大于1mm，测点就选在裂缝边，距离裂缝间距小于2cm，击打方向近于平行裂缝、垂直于测面，采用回弹仪在结构面上进行回弹测试，记录各测值RSi，根据式4计算该测试单元内岩石回弹值的均值计算均值：

RS=，式4

式4中，RS为测试单元内结构面回弹值均值，RSi为结构面上第i个测点的结构面回弹值测值，n为一个测试单元内测点数目，n不少于6个；

岩体回弹值测量时，同时记录各测试单元的位置信息，并定性描述其风化程度；

（3）弱化回弹指数（RHI）计算 ：

根据测量得到的新鲜岩石回弹值（RH）、岩体回弹值（RS），根据式5依次计算测线上各测试单元的弱化回弹指数（RHI），

，式5

分别计算测线上各测试单元内岩石和结构面的弱化回弹指数，当RS为岩石回弹值时，称为岩石弱化回弹指数；当RS为结构面回弹值时，称为结构面弱化回弹指数；

步骤2：不同风化带岩体回弹值特征分析

（1）基于岩体特征、典型风化现象和定性判断，分析测量处岩石和结构面的弱化回弹指数特征，以确定不同风化带的弱化回弹指数特征值及范围，

（2）根据测量得到的岩石回弹值及其标准差、岩石弱化回弹指数和结构面弱化回弹指数，作沿测线的回弹特征变化图，包括岩石回弹值及其方差变化图，岩石弱化回弹指数变化图和结构面弱化回弹指数变化图；

步骤3：岩体风化程度定量评价及分带

岩体风化程度定量划分必须以定性判断为基础，定性判断的标准为行业规范，或细化的风化分带依据，在定性判断基础上，结合不同风化带岩体回弹特征值分析成果，在沿各测线上的岩体回弹特征变化图上，进行岩体风化特征量化分带，其关键是确定出分化分界位置；量化确定的分界其地质特征不明，因此沿各测线的风化分带完成后，还应进行现场回判，进一步确定风化分界的地质特征和依据；以各测线的岩体风化分带分析及回判成果为基础，结合岩体特征空间变化情况，即可确定岩体中风化分带界面空间延伸特征。