一种基于地质三维的多种岩体质量体系可自定义转换方法与流程

本发明涉及水利水电工程技术、岩体力学、岩体质量分级领域，特别是一种基于地质三维的多种岩体质量体系可自定义转换方法。

背景技术：

在目前的水电站建设中，岩石力学参数取值及岩体分级是岩体工程勘察中的重要环节。在现有的技术体系中，水电规范(hc)、bq分级系统和rmr分级系统是国内外岩体质量分级所主要采用的方法。上述分级方法在对岩体质量评估的过程中都会采集到如岩性指标、岩石强度、岩石波速、节理线密度、rqd、岩体波速、节理面状态和地下水等指标。

在水电勘察过程中利用这些指标就可以对岩体质量进行分级，但在我国西部复杂地质条件下，这些方法也表现出一定的适应性问题。如研究和实践表明，西部高应力条件下hoek取值方法相对更合理一些。此外，随着海外工程的逐渐增多，需要与国际技术标准进行对接与兼容，相比较而言，海外岩体工程领域普遍接受rmr分级方法和q系统分级方法。但目前尚无一套方法同时实现这几种岩体质量分级方法的自定义转换。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种基于地质三维的多种岩体质量体系可自定义转换方法。本解决水电行业中多种岩体质量体系相互转换的问题，使生产操作更加简便、高效。

本发明的技术方案：一种基于地质三维的多种岩体质量体系可自定义转换方法，按下述步骤进行：

a、基于地质三维系统创建立方网，获取立方网各单元内任意一种岩体质量分级结果；

b、修改rmr、hc或bq三种分级方法之一的区间值完成区间线性插值，得到另外两种分级方法的区间值；所述的rmr、hc和bq的区间值间满足下述转换关系：

其中：bq为bq的系统评分；

t为hc的系统评分；

rmr为rmr的系统评分；

xj、xi为某一岩体等级下rmr系统评分的自定义界限值；

yj、yi为某一岩体等级下bq系统评分的自定义界限值；

zj、zi为某一岩体等级下hc系统评分的自定义界限值；

c、通过下述转换关系实现rmr、q值之间的转换，进而完成了四个系统的相互转换：

其中：q为q的系统评分；

rmr为rmr的系统评分；

a、b为自定义转换系数。

前述的基于地质三维的多种岩体质量体系可自定义转换方法所述的步骤c中，所述的a和b默认为15和50，同时允许用户自定义。

有益效果

与现有技术相比，本发明现实了一种途径，以解决水电行业中多种岩体质量体系相互转换的问题，即建立起水电分级和其他分级体系之间的转换关系。通过将我国工程技术人员熟悉的水电分级(hc)结果转换成rmr或q系统等结果，进而参照对比或引用相应的国际上认可的岩体参数取值和支护设计体现。

本发明基于地质三维技术，转换方式建立在地质三维中立方网技术基础上，实现转换关系的用户自定义。

本发明提供了rmr、hc(水电规范)、bq、q四种体系的转换方法。对于只采用其中一种分级方法的工程，当希望采用hoek取值方法进行对比时，可以依据水电分级成果获得hoek方法的参数值，从而与q系统进行转换，满足面向支护设计的需要。

本发明能同时实现利用水电规范(hc)、bq分级系统和rmr分级系统对岩体进行分级。基于地质三维插值、区间线性插值、q与rmr间的指数关系完成了对三种方法的相互转换，且可以根据工程实际情况改变转换参数进而实现自定义转换。

通过本发明可以方便、快速(高效)地使工程技术人员对岩体进行分级，同时该发明在保证国内现行标准的基础上为兼容国际岩体分级标准提供了便捷的途径。可方便的更改相应参数，保证了对每一个实际工程的适用性，可更加灵活的应用于各类工程中。

附图说明

图1为区间线性插值的自定义界限值示意图；

图2为系统中不同分级结果换算关系与自定义修改界面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例1。一种基于地质三维的多种岩体质量体系可自定义转换方法，按下述步骤进行：

按下述步骤进行：

a、基于地质三维系统创建立方网，通过赋值、插值、单指标求和等方式获取立方网各单元内任意一种岩体质量分级结果；

b、修改rmr、hc或bq三种分级方法之一的区间值完成区间线性插值，得到另外两种分级方法的区间值；所述的rmr、hc和bq的区间值间满足下述转换关系：

其中：bq为bq的系统评分；

t为hc的系统评分；

rmr为rmr的系统评分；

xj、xi为某一岩体等级下rmr系统评分的自定义界限值(即rmr的区间值)；

yj、yi为某一岩体等级下bq系统评分的自定义界限值(即bq的区间值)；

zj、zi为某一岩体等级下hc系统评分的自定义界限值(即hc的区间值)；

c、通过下述转换关系实现rmr、q值之间的转换，进而完成了四个系统的相互转换：

其中：q为q的系统评分；

rmr为rmr的系统评分；

a、b为自定义转换系数。

前述的步骤c中，所述的a和b默认为15和50。

以上四种体系之间的换算关系分两个渠道：水电、bq、rmr三者之间能够彼此分区间线性插值换算，从而可以将hc、bq换算成rmr，用于hoek方法的参数取值。图1为自定义区间界限值的示意图，默认值为根据相关规范、文献及经验所确定的界限值，同时允许用户自定义。图2为系统中不同分级结果换算关系与自定义修改界面，以图2中的岩体等级ⅳ级为例，知道rmr的区间值xj、xi(即图1中所示的xj、xi)分别为40和21，则能根据上述的转换关系得出bq的区间值yj、yi和hc的区间值zj、zi分别为350、251和45、26。由此可得出，通过本发明可以方便、快速地使工程技术人员对岩体按不同的分级方法进行分级，同时该发明在保证国内现行标准的基础上为兼容国际岩体分级标准提供了便捷的途径。可方便的更改相应参数，保证了对每一个实际工程的适用性，可更加灵活的应用于各类工程中。