本發(fā)明屬于工程勘探，具體涉及一種巖體完整程度的定量評價方法。

背景技術(shù)：

1、巖體完整程度是用來描述巖體在遭受各種地質(zhì)作用(如構(gòu)造運(yùn)動、風(fēng)化作用等)后，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的完整或破碎狀態(tài)的一個概念，它反映了巖體內(nèi)部是否存在大量的裂隙、斷層或其他形式的結(jié)構(gòu)面。影響巖體完整性的因素很多,包括巖體結(jié)構(gòu)面組數(shù)、產(chǎn)狀、密度和延伸程度，以及各組結(jié)構(gòu)面相互切割關(guān)系，結(jié)構(gòu)面的張開度、粗糙度、起伏度、充填情況、充填物、水的賦存狀態(tài)等。在工程實(shí)踐中，巖體完整程度是決定巖體基本質(zhì)量的一個重要因素。在現(xiàn)行國標(biāo)《工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)》、《巖土工程勘察規(guī)范》中，主要采用巖體彈性縱波波速(vpm)與巖石彈性縱波波速(vpr)之比的平方——巖體完整指數(shù)kv作為巖體完整程度的評價指標(biāo)。

2、然而，在工程實(shí)踐中，kv值的獲取常常需要較大的經(jīng)濟(jì)投入。主要表現(xiàn)在：①為了獲取準(zhǔn)確的巖體縱波速度數(shù)據(jù)，需要采用高精度的聲波測試設(shè)備。這些設(shè)備往往價格昂貴，且需要定期進(jìn)行維護(hù)和校準(zhǔn)，增加了經(jīng)濟(jì)成本；②在測試過程中，測試探頭一般要求深入鉆孔內(nèi)，一旦出現(xiàn)垮孔，極易造成探頭損壞或掩埋，導(dǎo)致測試失敗、儀器損壞；③聲波測試通常需要專業(yè)人員進(jìn)行操作，包括設(shè)備的安裝、調(diào)試、數(shù)據(jù)采集和分析等。這些工作需要耗費(fèi)大量的人力成本，特別是在大規(guī)模工程中，人力成本可能會顯著增加。因此，在實(shí)際工作中，往往只選擇具有代表性的鉆孔進(jìn)行波速測試，所選鉆孔數(shù)量只占鉆孔總數(shù)的十分之一或幾十分之一，這樣導(dǎo)致部分區(qū)域的巖體完整指數(shù)kv無法獲得，進(jìn)而巖體完整性評價也會出現(xiàn)偏差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提供的一種巖體完整程度的定量評價方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中部分區(qū)域的巖體完整指數(shù)無法獲得，進(jìn)而巖體完整性評價也會出現(xiàn)偏差的問題。

2、為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種巖體完整程度的定量評價方法，包括以下步驟：

3、s1、對工程區(qū)代表性鉆孔進(jìn)行巖體、巖塊波速測試，確定工程區(qū)的巖體完整程度；

4、s2、對不同巖體完整程度的巖芯塊度進(jìn)行統(tǒng)計，得到各巖體完整程度所對應(yīng)的特征長度；

5、s3、根據(jù)各巖體完整程度所對應(yīng)的特征長度計算巖芯塊度指數(shù)修正值；

6、s4、根據(jù)巖芯塊度指數(shù)修正值對工程區(qū)最終的巖體完整程度進(jìn)行劃分。

7、進(jìn)一步地：所述s1中，確定工程區(qū)的巖體完整程度的方法具體為：

8、通過對工程區(qū)代表性鉆孔進(jìn)行巖體、巖塊波速測試，并計算工程區(qū)的巖體完整指數(shù)，根據(jù)巖體完整程度與巖體完整指數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，劃分工程區(qū)代表性鉆孔所揭露的巖體完整程度；

9、其中，巖體完整程度與巖體完整指數(shù)的對應(yīng)關(guān)系具體為：

10、若巖體完整指數(shù)大于0.75，則工程區(qū)的巖體完整程度為完整，若巖體完整指數(shù)在[0.75,0.55)范圍，則工程區(qū)的巖體完整程度為較完整，若巖體完整指數(shù)在[0.55,0.35)范圍，則工程區(qū)的巖體完整程度為較破碎，若巖體完整指數(shù)在[0.35,0.15)范圍，則工程區(qū)的巖體完整程度為破碎，若巖體完整指數(shù)小于等于0.15，則工程區(qū)的巖體完整程度為極破碎。

11、進(jìn)一步地：所述s2具體為：

12、劃分不同巖體完整程度的巖芯，建立對應(yīng)巖體完整程度的統(tǒng)計樣本集，對該樣本集中的所有巖芯塊度進(jìn)行統(tǒng)計，得到各巖體完整程度所對應(yīng)的特征長度。

13、進(jìn)一步地：所述s3中，計算巖芯塊度指數(shù)修正值rbicv的表達(dá)式具體為：

14、

15、rbicv＝3×cr3+l'2×crl2+l'3×crl3+l'4×crl4+l'5×crl5

16、式中，l2’為巖體完整程度為破碎所對應(yīng)的特征長度l2的無量綱值，l3’為巖體完整程度為較破碎所對應(yīng)的特征長度l3的無量綱值，l4’為巖體完整程度為較完整所對應(yīng)的特征長度l4的無量綱值，l5’為巖體完整程度為完整所對應(yīng)的特征長度l5的無量綱值，cr3為巖芯塊度大于等于3cm，且小于等于l2的巖芯塊度獲得率，crl2為巖芯塊度大于l2，且小于等于l3的巖芯塊度獲得率，crl3為巖芯塊度大于l3，且小于等于l4的巖芯塊度獲得率，crl4為巖芯塊度大于l4，且小于等于l5的巖芯塊度獲得率，crl5為巖芯塊度大于l5的巖芯塊度獲得率。

17、進(jìn)一步地：所述s4中，對工程區(qū)的各鉆孔、各回次、各區(qū)段的巖體完整程度進(jìn)行劃分的方法具體為：

18、若巖芯塊度指數(shù)修正值小于等于巖體完整程度為極破碎所對應(yīng)的特征長度的無量綱值l1’，則巖體完整程度為極破碎，若巖芯塊度指數(shù)修正值在[l2’,l1’)范圍，則巖體完整程度為破碎，若巖芯塊度指數(shù)修正值在[l3’,l2’)范圍，則巖體完整程度為較破碎，若巖芯塊度指數(shù)修正值在[l4’,l3’)范圍，則巖體完整程度為較完整，若巖芯塊度指數(shù)修正值在[l5’,l4’)范圍，則巖體完整程度為完整。

19、本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明提供了一種巖體完整程度的定量評價方法，采用巖芯塊度指數(shù)修正值來代替巖體完整指數(shù)作為巖體完整程度的定量指標(biāo)，獲得各級別巖芯塊度范圍、巖芯塊度指數(shù)修正公式的權(quán)值，以及各級別對應(yīng)的巖芯塊度指數(shù)修正值，完成對工程區(qū)所有取芯鉆孔進(jìn)行統(tǒng)計，計算各鉆孔、各回次、各區(qū)段的巖芯塊度指數(shù)修正值，進(jìn)而對巖體完整程度進(jìn)行劃分，解決現(xiàn)有技術(shù)中部分區(qū)域的巖體完整指數(shù)無法獲得，進(jìn)而巖體完整性評價也會出現(xiàn)偏差的問題，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

20、(1)巖芯塊度指數(shù)修正值統(tǒng)計范圍可囊括工程區(qū)所有取芯鉆孔，數(shù)量來源更加完整、客觀，同時并不需要增加過多經(jīng)濟(jì)投入。

21、(2)巖體完整程度的劃分指標(biāo)和巖芯塊度指數(shù)修正值的權(quán)值都是基于工程區(qū)巖體完整指數(shù)獲得，使其劃分結(jié)果與巖體完整指數(shù)相當(dāng)。

22、(3)本發(fā)明方法無需采用復(fù)雜的物探設(shè)備，工程技術(shù)人員更易掌握。

技術(shù)特征：

1.一種巖體完整程度的定量評價方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖體完整程度的定量評價方法，其特征在于，所述s1中，確定工程區(qū)的巖體完整程度的方法具體為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖體完整程度的定量評價方法，其特征在于，所述s2具體為：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的巖體完整程度的定量評價方法，其特征在于，所述s3中，計算巖芯塊度指數(shù)修正值rbicv的表達(dá)式具體為：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的巖體完整程度的定量評價方法，其特征在于，所述s4中，對工程區(qū)的各鉆孔、各回次、各區(qū)段的巖體完整程度進(jìn)行劃分的方法具體為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種巖體完整程度的定量評價方法，包括以下步驟：S1、對工程區(qū)代表性鉆孔進(jìn)行巖體、巖塊波速測試，確定工程區(qū)的巖體完整程度；S2、對不同巖體完整程度的巖芯塊度進(jìn)行統(tǒng)計，得到各巖體完整程度所對應(yīng)的特征長度；S3、根據(jù)各巖體完整程度所對應(yīng)的特征長度計算巖芯塊度指數(shù)修正值；S4、根據(jù)巖芯塊度指數(shù)修正值對工程區(qū)最終的巖體完整程度進(jìn)行劃分。本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)中部分區(qū)域的巖體完整指數(shù)無法獲得，進(jìn)而巖體完整性評價也會出現(xiàn)偏差的問題，與現(xiàn)有技術(shù)相比，巖芯塊度指數(shù)修正值統(tǒng)計范圍可囊括工程區(qū)所有取芯鉆孔，數(shù)量來源更加完整、客觀，同時并不需要增加過多經(jīng)濟(jì)投入。

技術(shù)研發(fā)人員：王毅,賀謀軍,劉兵,何進(jìn),孫念平,褚智淵,吳正杰,羅軍,陳又麟,任海波,劉晶晶,宋達(dá)林,唐宏成,王東,林磊,李爍隱,冉鑫,吳國川,鄧弟平,李程揚(yáng),羅婕瑀
受保護(hù)的技術(shù)使用者：核工業(yè)西南勘察設(shè)計研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15