2. 岩体分级现场工作对象解析

岩体分级不是坐在办公室里对着图纸打分,而是把现场可观测的地质信息“翻译”成分级指标。RQD 与 RMR 的每一个分值背后,都对应着某类现场对象上的某种可测量、可描述的特征。理解“看什么对象、取什么信息、落到哪个指标”,是现场判别不跑偏的前提。本节把四类核心工作对象——钻孔岩芯、钻孔本身、掌子面、结构面——与分级指标逐一对应起来。

一、钻孔岩芯:RQD 的直接来源

RQD(岩石质量指标)的定义是:用直径 75 mm 以上的金刚石钻头、双管取芯钻进,取回的长度≥10 cm 的完整岩芯段累计长度占该回次进尺的百分比。它只认“≥10 cm 的完整段”,小于 10 cm 的碎块、饼状岩芯、钻进磨损造成的缺失都不计入分子。因此岩芯是 RQD 唯一的一手对象,现场要做的是按回次逐段量测。

操作要点:以回次为单位,从岩芯箱中按钻进顺序摆放岩芯,用钢尺沿岩芯轴线量测每个完整段的长度,凡≥10 cm 者累加,除以本回次进尺(不是岩芯实际长度),得到该回次 RQD。示例:某回次进尺 1.50 m,量得≥10 cm 的完整段分别为 32 cm、18 cm、25 cm、11 cm,累计 86 cm,则 RQD≈86/150≈57%。这里要特别注意分母用进尺而非岩芯长度,否则会系统性高估。当岩芯采取率本身偏低时,RQD 的解释要结合采取率一并说明,不能单独当作岩体完整性结论。

岩芯还承担另一项任务:为 RMR 中的“岩石单轴抗压强度”和“RQD”两项提供试样与量测依据。选取代表性岩芯段做点荷载试验或送室内单轴压缩试验,把强度结果换算成 RMR 的强度评分;同时记录岩芯描述(岩性、风化程度、是否遇水软化),这些描述是后续各项评分的背景约束。

二、钻孔本身:结构面产状与地下水信息

钻孔不只是“取芯的通道”。钻孔电视、孔内摄像或定向取芯可以给出结构面的深度、倾角与倾向,用于判断结构面组数、间距以及它们与工程轴线的关系。RMR 中“结构面间距”“结构面状态”“结构面方向”三项评分,很多情况下要靠钻孔资料补充,尤其是地表露头不足的深部岩体。

钻孔还是地下水条件的观测窗口:钻进过程中的冲洗液消耗量、孔内水位、涌水段深度、是否出现掉块或塌孔,都是 RMR 地下水评分的现场依据。示例性判断:某孔在 42~48 m 段冲洗液消耗明显增大并伴随掉块,结合孔壁摄像见张开裂隙密集,可判断该段地下水条件偏差、结构面张开且夹泥,相应评分应下调。这类信息必须与岩芯描述对照使用,单凭一项容易误判。

三、掌子面:宏观岩体结构与 RMR 的整体校核

掌子面(或开挖面、边坡揭露面)是观察岩体“整体面貌”的最佳位置。在掌子面上可以量测结构面组数、各组间距、延伸长度、张开度、充填物、粗糙度与风化状态,直接支撑 RMR 的结构面间距、结构面状态、结构面方向等评分项。掌子面观察还用于校核 RQD:当岩芯 RQD 与掌子面显示的完整性明显不符时(如岩芯破碎但掌子面整体较完整,可能是钻进扰动或取芯工艺问题),应以多源信息综合判断并在记录中说明。

掌子面观察的规范做法是“先整体后局部”:先划分岩性段与构造影响带,勾画大范围节理组合与断层破碎带位置;再在代表性部位布置测线(如沿掌子面画 2~3 条测线)做结构面统计,记录每组产状、间距与性状。这样得到的结构面参数才具有代表性,而不是只挑“好看”或“最差”的局部。

四、结构面:控制评分的关键对象

结构面是 RMR 评分中权重最大、也最容易被主观放大的对象。对每一条控制性结构面,要记录:产状(倾向/倾角)、间距、张开度、充填物及厚度、粗糙度、起伏度、风化与含水状态、延伸长度。这些字段分别对应 RMR 的结构面状态评分与方向评分。示例:一条张开 3~5 mm、充填泥质、面平直、延伸数米的结构面,其状态评分应明显低于闭合、粗糙、无充填的结构面;若该组结构面倾向与开挖面倾向相近且倾角较缓,方向评分也应扣分。

需要强调:RQD 与 RMR 对结构面的“敏感点”不同。RQD 只关心完整段长度,对结构面性状不敏感;RMR 则把结构面间距、状态、方向作为独立评分项。因此现场不能只量 RQD 就给出 RMR,必须把结构面性状信息补齐,否则 RMR 会失真。

现场工作对象 → 分级指标 对应关系 钻孔岩芯 完整段长度 / 采取率 岩性·风化·强度试样 钻孔(孔内) 结构面深度·倾角·倾向 水位·冲洗液消耗·涌水 掌子面 岩性分段·构造带 测线统计·整体完整性 结构面 产状·间距·张开度 充填·粗糙·风化·含水 RQD ≥10cm完整段累计/进尺 RMR 评分项 强度·RQD·间距·状态·水·方向 结构面参数集 组数·间距·性状·方向 地下水条件 水位·涌水·软化 RQD 值 反映岩体完整程度 不反映结构面性状 分母用回次进尺 RMR 总分与等级 六项评分累加后分级 需多对象信息综合 结构面性状权重显著 方向评分不可遗漏 注:RQD 仅由岩芯完整段决定;RMR 需综合岩芯、孔内、掌子面与结构面信息,二者不可互相替代。

五、对象与指标的对应要点与常见误区

把上述对应关系落到现场记录上,可以形成一张“对象—信息—指标”的对照表,便于逐项核对:

现场对象关键信息对应指标常见误区
钻孔岩芯≥10 cm 完整段长度、回次进尺、采取率、岩性与风化RQD;RMR 强度项与 RQD 项分母误用岩芯长度;把碎块计入完整段
钻孔孔内结构面深度/倾角/倾向、水位、冲洗液消耗、涌水RMR 间距项、状态项、地下水项只看岩芯不看孔内,遗漏深部结构面
掌子面岩性分段、构造带、测线统计、整体完整性RMR 间距项、状态项、方向项;RQD 校核只挑局部最差或最好部位统计
结构面产状、间距、张开度、充填、粗糙度、风化含水RMR 状态项与方向项只量 RQD 就给出 RMR,性状信息缺失

最后强调三条现场纪律。第一,RQD 与 RMR 的数据来源必须可追溯:每个 RQD 值要能对应到具体钻孔与回次,每个 RMR 评分项要能对应到具体观察位置或结构面编号。第二,多对象信息要交叉校核,岩芯、孔内、掌子面三者不一致时,应查明原因(取芯工艺、扰动、揭露范围差异)并在记录中注明,而不是简单取平均。第三,示例参数与判断只用于说明方法,实际工程必须以现场量测与规范取值表为准。把对象看全、把信息记准、把指标对牢,RQD 与 RMR 的现场判别才有可靠基础。