Q-наклон

Метод Q-slope для горных пород проектирования откосов и классификации горных массивов разработан Бартоном и Баром. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} Он выражает качество горной массы для устойчивости откоса с помощью значения Q-наклона, из которого можно получить долговременно стабильные углы откоса без армирования.

Значение Q-наклона можно определить с помощью:

$Q_{slope}=\left({\frac {RQD}{J_{n}}}\right)\times {\left({\frac {J_{r}}{J_{a}}}\right)_{0}}\times \left({\frac {J_{wice}}{SRF_{slope}}}\right)$

Q-slope использует параметры, аналогичные Q-системе. ^{[ 4 ]} который уже более 40 лет используется при проектировании наземных крепей тоннелей и подземных выработок. Первые четыре параметра: RQD ( обозначение качества породы ), J _n (номер набора швов), J _r (номер шероховатости шва) и J _a (номер изменения шва) такие же, как и в Q-системе. Однако пара фрикционных сопротивлений J _r и J _a при необходимости может применяться к отдельным сторонам потенциально неустойчивых клиньев. Простое применение коэффициентов ориентации ( ₀ ), таких как (J _r /J _a ) ₁ x0,7 для набора J ₁ и (J _r /J _a ) ₂ x0,9 для набора J ₂ , позволяет оценить общее сопротивление трению всего клина . сокращение, если это необходимо. Термин Q-системы J _w заменяется на J _wice и учитывает более широкий диапазон условий окружающей среды, соответствующих скальным склонам, которые подвергаются воздействию окружающей среды в течение неопределенного времени. Условия включают в себя экстремальные эрозионные интенсивные дожди , заклинивание льда , которые могут сезонно возникать на противоположных концах типа горных пород и регионального спектра. Существуют также категории SRF (коэффициент уменьшения прочности), относящиеся к уклону.

Умножение этих членов приводит к значению Q-наклона, которое может находиться в диапазоне от 0,001 (исключительно плохое) до 1000 (исключительно хорошее) для разных массивов горных пород.

Простая формула для наибольшего угла уклона (β) в градусах, не требующего усиления или опоры, выглядит следующим образом:

$\beta =20\log _{10}Q_{slope}+65^{\circ }$

Q-slope предназначен для использования на выемках дорог и железных дорог без армирования, а также на отдельных уступах в открытых карьерах . Он основан на более чем 500 тематических исследованиях на склонах крутизной от 35 до 90 градусов на склонах из свежих твердых пород, а также на склонах со слабыми, выветрелыми и сапролитовыми породами. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 5 ]} Q-наклон также применялся на склонах с переслаивающимися пластами. ^{[ 6 ]} в разломных породах и зонах разломов, ^{[ 7 ]} а также в альпийских и арктических условиях, которые подвержены замерзанию-оттаиванию и заклиниванию льда. ^{[ 8 ]}

Методы проектирования скальных откосов были разработаны с использованием данных Q-наклона и геофизических исследований, в первую очередь на основе V _p (скорости продольных волн). ^{[ 9 ]}

Q-slope применялся в сочетании с дистанционным зондированием (аэрофотограмметрия) для оценки устойчивости склонов на опасных и «вне досягаемости» естественных и вырытых склонов. ^{[ 10 ]}

Q-slope не предназначен для замены традиционного и более детального анализа устойчивости склона, где это оправдано.

Q-наклон коррелирует с другими классификациями горных пород, включая BQ, ^{[ 11 ]} РРРС, ^{[ 12 ]} и СМР . ^{[ 13 ]}

См. также

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б Бартон, Северная Каролина; Бар, Н. (2015). «Представление метода Q-наклона и его предполагаемое использование в проектах гражданского и горного строительства». В Шуберте В. (ред.), Будущее развитие механики горных пород; Учеб. ИСРМ рег. симп. Eurock 2015 и 64-й коллоквиум по геомеханике, Зальцбург, 7–10 октября 2015 г. ОГГ, стр. 157-162.
^ Перейти обратно: ^а ^б Бар, Н.; Бартон, Северная Каролина (2016). «Эмпирический расчет уклона для твердых и мягких пород с использованием Q-наклона». В Proc. 50-й симпозиум США по механике горных пород/геомеханике, Хьюстон, 26–29 июня 2016 г. АРМА, 8р.
^ Перейти обратно: ^а ^б Бар, Н.; Бартон, Северная Каролина (2017). «Метод Q-наклона для проектирования горных откосов». Механика горных пород и инженерия горных пород , Том 50, Springer, Вена, https://doi.org/10.1007/s00603-017-1305-0 .
^ Бартон, Северная Каролина; Лиен, Р.; Лунде, Дж. (1974). «Инженерная классификация горных массивов для проектирования крепей тоннелей». Механика горных пород и горная инженерия. Том. 6, Springer-Verlag, стр. 189–236.
^ Бар, Н.; Бартон, Северная Каролина; Райан, Калифорния (2016). «Применение метода Q-наклона к сильно выветрелым и сапролитовым породам на Крайнем Севере Квинсленда». В Улусае и др. (ред.), «Механика горных пород и инженерия горных пород: от прошлого к будущему развития механики горных пород»; Группа Тейлор и Фрэнсис, Лондон, стр. 585–590.
^ Бар, Н.; Маккуиллан, А. (2021). Применение Q-наклона для устойчивости угольной шахты. Серия конференций IOP Наука о Земле и окружающей среде, 833(1):012043, DOI: 10.1088/1755-1315/833/1/012043
^ Бартон, Н.Р., Бар, Н. (2019). Метод Q-Slope для проектирования склонов горных пород в разломных породах и зонах разломов. Учеб. ISRM 14-й Международный конгресс по механике горных пород, Водопад Игуасу, Бразилия
^ Бар, Н.; Бартон, Северная Каролина (2020). «Q-Slope для решения проблемы заклинивания льда и последствий замерзания-оттаивания в арктических и альпийских условиях». Учеб. Международный симпозиум ISRM Eurock 2020, Тронхейм, 14–19 июня 2020 г.
^ Бар, Н.; Бартон, Северная Каролина (2018) (2018). «Проектирование скальных склонов с использованием Q-наклона и данных геофизических исследований» . Периодика Политехника Гражданское строительство . дои : 10.3311/PPci.12287 . {{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
^ Бар, Н.; Боргатти, Л.; Донати, Д.; Франсиони, М.; Сальвини, Р.; Гиротти, М. (2021). Классификация естественных и искусственных скальных склонов с использованием фотограмметрии БПЛА для оценки устойчивости. Серия конференций IOP «Наука о Земле и окружающей среде», 833(1):012046. DOI: 10.1088/1755-1315/833/1/012046
^ Сонг, Ю.; Сюэ, Х.; Мэн, X. (2019). Метод оценки устойчивости склонов на основе системы Qslope и метода BQ. Бюллетень инженерной геологии и окружающей среды , 78 (4). DOI: 10.1007/s10064-019-01459-5.
^ Сайто де Паула, М.; Майон, А.В.; Кампанья, GAC; Кастильо, LMN; Кунья, Массачусетс (2019). Q-Slope и RHRS для оценки каменистых откосов шоссе – Серра-ду-Мар, Бразилия. Учеб. 14-й Международный конгресс по механике горных пород и горным разработкам , Водопад Игауссу, Бразилия.
^ Жорда-Бордехор, Л.; Бар, Н.; Кано, М.; Рикельме, А.; Томас, Р. (2018). Оценка устойчивости горных откосов с использованием эмпирических подходов: сравнение рейтинга массы склона и Q-Slope. Учеб. XIV Международный конгресс по энергетике и минеральным ресурсам. Устойчивость склона 2018. Севилья, Испания.

[:0-1] Перейти обратно: ^а ^б Бартон, Северная Каролина; Бар, Н. (2015). «Представление метода Q-наклона и его предполагаемое использование в проектах гражданского и горного строительства». В Шуберте В. (ред.), Будущее развитие механики горных пород; Учеб. ИСРМ рег. симп. Eurock 2015 и 64-й коллоквиум по геомеханике, Зальцбург, 7–10 октября 2015 г. ОГГ, стр. 157-162.

[:1-2] Перейти обратно: ^а ^б Бар, Н.; Бартон, Северная Каролина (2016). «Эмпирический расчет уклона для твердых и мягких пород с использованием Q-наклона». В Proc. 50-й симпозиум США по механике горных пород/геомеханике, Хьюстон, 26–29 июня 2016 г. АРМА, 8р.

[:5-3] Перейти обратно: ^а ^б Бар, Н.; Бартон, Северная Каролина (2017). «Метод Q-наклона для проектирования горных откосов». Механика горных пород и инженерия горных пород , Том 50, Springer, Вена, https://doi.org/10.1007/s00603-017-1305-0 .

[4] Бартон, Северная Каролина; Лиен, Р.; Лунде, Дж. (1974). «Инженерная классификация горных массивов для проектирования крепей тоннелей». Механика горных пород и горная инженерия. Том. 6, Springer-Verlag, стр. 189–236.

[5] Бар, Н.; Бартон, Северная Каролина; Райан, Калифорния (2016). «Применение метода Q-наклона к сильно выветрелым и сапролитовым породам на Крайнем Севере Квинсленда». В Улусае и др. (ред.), «Механика горных пород и инженерия горных пород: от прошлого к будущему развития механики горных пород»; Группа Тейлор и Фрэнсис, Лондон, стр. 585–590.

[6] Бар, Н.; Маккуиллан, А. (2021). Применение Q-наклона для устойчивости угольной шахты. Серия конференций IOP Наука о Земле и окружающей среде, 833(1):012043, DOI: 10.1088/1755-1315/833/1/012043

[7] Бартон, Н.Р., Бар, Н. (2019). Метод Q-Slope для проектирования склонов горных пород в разломных породах и зонах разломов. Учеб. ISRM 14-й Международный конгресс по механике горных пород, Водопад Игуасу, Бразилия

[8] Бар, Н.; Бартон, Северная Каролина (2020). «Q-Slope для решения проблемы заклинивания льда и последствий замерзания-оттаивания в арктических и альпийских условиях». Учеб. Международный симпозиум ISRM Eurock 2020, Тронхейм, 14–19 июня 2020 г.

[9] Бар, Н.; Бартон, Северная Каролина (2018) (2018). «Проектирование скальных склонов с использованием Q-наклона и данных геофизических исследований» . Периодика Политехника Гражданское строительство . дои : 10.3311/PPci.12287 . {{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )

[10] Бар, Н.; Боргатти, Л.; Донати, Д.; Франсиони, М.; Сальвини, Р.; Гиротти, М. (2021). Классификация естественных и искусственных скальных склонов с использованием фотограмметрии БПЛА для оценки устойчивости. Серия конференций IOP «Наука о Земле и окружающей среде», 833(1):012046. DOI: 10.1088/1755-1315/833/1/012046

[11] Сонг, Ю.; Сюэ, Х.; Мэн, X. (2019). Метод оценки устойчивости склонов на основе системы Qslope и метода BQ. Бюллетень инженерной геологии и окружающей среды , 78 (4). DOI: 10.1007/s10064-019-01459-5.

[12] Сайто де Паула, М.; Майон, А.В.; Кампанья, GAC; Кастильо, LMN; Кунья, Массачусетс (2019). Q-Slope и RHRS для оценки каменистых откосов шоссе – Серра-ду-Мар, Бразилия. Учеб. 14-й Международный конгресс по механике горных пород и горным разработкам , Водопад Игауссу, Бразилия.

[13] Жорда-Бордехор, Л.; Бар, Н.; Кано, М.; Рикельме, А.; Томас, Р. (2018). Оценка устойчивости горных откосов с использованием эмпирических подходов: сравнение рейтинга массы склона и Q-Slope. Учеб. XIV Международный конгресс по энергетике и минеральным ресурсам. Устойчивость склона 2018. Севилья, Испания.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]