电力工程中强风化岩石和松砂石的现场定量判别方法技术

本发明专利技术涉及电力工程岩石鉴别领域，具体是一种电力工程中强风化岩石和松砂石的现场定量判别方法，包括以下步骤：利用N型施密特回弹仪获取岩石的回弹值R

【技术实现步骤摘要】
电力工程中强风化岩石和松砂石的现场定量判别方法


[0001]本专利技术涉及电力工程岩石鉴别领域，具体是一种电力工程中强风化岩石和松砂石的现场定量判别方法。

技术介绍

[0002]输电线路作为电网工程的核心,不仅影响输电线路项目成本的经济性,而且影响整个电网工程的规划布局。输电线路设计面临的环境复杂,而且工程建设投资费用较高,因此在勘察设计阶段对工程概预算、招标控制价进行精确计算，对提高输电线路工程的投资效益，保持我国电力工业高速发展和优化资源配置具有重大意义。
[0003]现行《电力工程预算定额》中松砂石指碎石、卵石和土的混合体，全风化状态及强风化状态不需要打眼、爆破或风镐打凿方法开采的岩类；岩石指中风化、微风化状态、全风化状态及强风化状态需采用打眼、爆破或部分用风镐打凿方法开采的岩类。这种考虑开挖方法及其难易程度的定性分类方法对风化岩石和松砂石的界定不是很明确，导致土石方工程的结算价与概算价、招标控制价存在较大差异，给项目投资带来困难。其他采用定量评价指标的分类方法也存在指标确定方法复杂或未全面考虑各影响因素的问题，因而对岩石类别的鉴别，特别是对风化岩石和松砂石的分类不够精确。
[0004]因此，需要采用一种工程现场操作方便，能够快速量化区别强风化岩石与松砂石类别的方法。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术针对现行《电力工程预算定额》中岩石分类方法存在的主要问题，综合分析影响土石方施工难易程度的各因素，提出用基本质量指标BQ对岩石进行划分，解决岩石无法进行定量区分的问题；提出用施密特回弹仪确定岩石强度的方法，解决基本质量指标BQ中岩石饱和单轴抗压强度需通过室内试验测定的问题；提出用体积节理数来确定岩石完整性系数的方法，解决基本质量指标中岩石完整性系数需要通过现场及室内波速试验测定的问题。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种电力工程中强风化岩石和松砂石的现场定量判别方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一:利用N型施密特回弹仪获取岩石的回弹值R
N
；
[0008]步骤二：根据岩石的回弹值R
N
和单轴抗压强度R
c
的相关性确定岩石的单轴抗压强度R
c
；
[0009]步骤三：选择掌子面或岩石完全出露部位进行结构面统计并计算岩石体积节理数J
V
；
[0010]步骤四：根据岩石体积节理数J
V
与岩石完整性系数K
V
的对应关系确定岩石完整性系数K
V
；
[0011]步骤五：利用岩石抗压强度R
c
和岩石完整性系数K
V
计算岩石基本质量指标BQ；
[0012]步骤六：岩石基本质量指标BQ与电力工程定额岩石分别对照关系为：强风化岩石BQ值大于等于250、且小于等于300；松砂石BQ值大于等于200、且小于250；
[0013]根据步骤五获得的岩石基本质量指标BQ对岩石进行区分。
[0014]作为本专利技术技术方案的进一步改进，在步骤一中，获取岩石的回弹值R
N
时，在岩石同一点上进行连续10次弹击，取后5击较为稳定的回弹值取其平均值作为该位置的最终回弹值；然后取同一岩石6个不同位置的最终回弹值取其平均值作为该岩石的回弹值R
N
。
[0015]作为本专利技术技术方案的进一步改进，在步骤二中，岩石的回弹值R
N
和岩石抗压强度R
c
的函数关系式为：
[0016][0017]式中R
c
为岩石单轴抗压强度计算值；R
N
为岩石回弹值；A、B均为拟合参数；
[0018](1)当所求岩石为软质岩；如砂岩、砾岩、灰岩、云母片岩、千枚岩时；A取6.097，B取0.0442；
[0019](2)当所求岩石为硬质岩；如页岩、片岩、钙质岩、白云岩、石灰岩、玄武岩、片麻岩时；A取4.24，B取0.059；
[0020](3)当所求岩石为极硬岩；如角岩、硅质岩、石英岩、大理岩、闪长岩、花岗岩时；A取2.21，B取0.07；
[0021]将步骤一中所得岩石的回弹值R
N
代入函数关系式中可得岩石抗压强度R
c
。
[0022]作为本专利技术技术方案的进一步改进，在步骤三中，岩石体积节理数J
V
值按下式计算：
[0023]J
V
＝S1+S2+
…
+S
n
+S
k
[0024]式中，J
V
为岩石体积节理数，条/m3；S
n
为第n组节理每米长测线上的条数；S
k
为每立方米岩石非成组节理条数。
[0025]作为本专利技术技术方案的进一步改进，在步骤三中进行结构面统计时，统计部位的测窗面积不小于2
×
5m2。
[0026]作为本专利技术技术方案的进一步改进，在步骤四中，所述岩石体积节理数J
V
与岩石完整性系数K
V
的对应关系为：
[0027]1)当岩石体积节理数J
V
大于等于0且小于等于3时，岩石完整性系数K
V
小于等于1且大于等于0.75；
[0028]2)当岩石体积节理数J
V
大于等于3且小于等于10时，岩石完整性系数K
V
小于等于0.75且大于等于0.55；
[0029]3)当岩石体积节理数J
V
大于等于10且小于等于20时，岩石完整性系数K
V
小于等于0.55且大于等于0.35；
[0030]4)当岩石体积节理数J
V
大于等于20且小于等于35时，岩石完整性系数K
V
小于等于0.55且大于等于0.15；
[0031]5)当岩石体积节理数J
V
大于35时，岩石完整性系数K
V
小于0.15。
[0032]作为本专利技术技术方案的进一步改进，在步骤五中，所述岩石基本质量指标BQ的计算公式为：
[0033]BQ＝100+3Rc+250Kv
[0034]式中，BQ为岩石基本质量指标；R
c
为岩石抗压强度；K
V
为岩石完整性系数。
[0035]作为本专利技术技术方案的进一步改进，当R
c
＞90K
v
+30时，以R
c
＝90K
V
+30和K
V
代入计算BQ值；当K
V
＞0.04R
c
+0.4时，以K
V
＝0.04R
c
+0.4和R。代入计算BQ值。
[0036]本专利技术所述电力工程中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力工程中强风化岩石和松砂石的现场定量判别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一:利用N型施密特回弹仪获取岩石的回弹值R
N
；步骤二：根据岩石的回弹值R
N
和单轴抗压强度R
c
的相关性确定岩石的单轴抗压强度R
c
；步骤三：选择掌子面或岩石完全出露部位进行结构面统计并计算岩石体积节理数J
V
；步骤四：根据岩石体积节理数J
V
与岩石完整性系数K
V
的对应关系确定岩石完整性系数K
V
；步骤五：利用岩石抗压强度R
c
和岩石完整性系数K
V
计算岩石基本质量指标BQ；步骤六：岩石基本质量指标BQ与电力工程定额岩石分别对照关系为：强风化岩石BQ值大于等于250、且小于等于300；松砂石BQ值大于等于200、且小于250；根据步骤五获得的岩石基本质量指标BQ对岩石进行区分。2.根据权利要求1所述的一种电力工程中强风化岩石和松砂石的现场定量判别方法，其特征在于，在步骤一中，获取岩石的回弹值R
N
时，在岩石同一点上进行连续10次弹击，取后5击较为稳定的回弹值取其平均值作为该位置的最终回弹值；然后取同一岩石6个不同位置的最终回弹值取其平均值作为该岩石的回弹值R
N
。3.根据权利要求1所述的一种电力工程中强风化岩石和松砂石的现场定量判别方法，其特征在于，在步骤二中，岩石的回弹值R
N
和岩石抗压强度R
c
的函数关系式为：式中R
c
为岩石单轴抗压强度计算值；R
N
为岩石回弹值；A、B均为拟合参数；（1）当所求岩石为软质岩；如砂岩、砾岩、灰岩、云母片岩、千枚岩时；A取6.097，B取0.0442；（2）当所求岩石为硬质岩；如页岩、片岩、钙质岩、白云岩、石灰岩、玄武岩、片麻岩时；A取4.24，B取0.059；（3）当所求岩石为极硬岩；如角岩、硅质岩、石英岩、大理岩、闪长岩、花岗岩时；A取2.21，B取0.07；将步骤一中所得岩石的回弹值R
N
代入函数关系式中可得岩石抗压强度R
c
。4.根据权利要求1所述的一种电力工程中强风化岩石和松砂石的现场定量判别方法，其特征在于，在步骤三中，岩石体积节理数J
V

【专利技术属性】
技术研发人员：刘继武，张将，吕锦壮，韩恺，许振波，齐慧文，张骁健，张翔宇，闫炜炀，左卓文，薛超，韩鹏举，马富丽，李浩鹏，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：