4.2 基本质量的定性特征和基本质量指标

4.2.1 本条规定了由两个分级因素定性划分来评定岩体基本质量定性特征的方法。岩石坚硬程度和岩体完整程度定性划分后，二者组合成定性特征，进行仔细的综合分析、评价，按本标准表4.1.1对岩体基本质量作出定性评级。
4.2.2 本条规定了岩体基本质量指标BQ的计算方法及应遵守的限制条件。
    根据分级因素的定量指标对岩体质量进行定量分级的方法有上百种，经归纳大致可分为三种：(1)单参数法，如RQD法(U.D.Deere，1969)；(2)多参数法，如围岩稳定性动态分级法(林韵梅等，1984)；(3)多参数组成的综合指标法，如坑道工程围岩分类(邢念信等，1984)、Q分类法(N.Barton，1974)等。
    本标准采用多参数组成的综合指标法，以两个分级因素的定量指标R_c及K_v为参数，计算取得岩体基本质量指标BQ，作为划分级别的定量依据。
    由R_c和K_v两因素构成的基本质量指标可由多种函数形式来表达。流行的方法有积商法与和差法。本标准采用逐步回归、逐步判别等方法建立并检验基本质量指标BQ的计算公式，属于和差模型。
    由R_c和K_v确定BQ值的公式是根据逐次回归法建立的。其计算模式以R_c和K_v为因素，BQ为因变量，经回归比较，先后采用二元线性回归及二元二次多项式回归等方式，最后选定为带两个限定条件的二元线性回归公式，如本条公式(4.2.2)。
    原《工程岩体分级标准》GB 50218-94在建立BQ计算公式时，样本数据为103组，包括国防21组，铁道13组，水电24组，冶金和有色金属30组，煤炭8组，人防1组及建筑部门6组。
    经应用以来的综合调研及理论分析表明，BQ计算公式有较好的合理性，在各行业的岩体工程中得到了应用。本条在修编时，针对标准颁布以来收集到的54组新增样本数据，其中水电部门31组，建筑部门15组，公路部门8组，与原样本数据一起重新进行了回归分析研究，得到的BQ公式的参数与原来基本一致，根据计算结果以及本标准执行过程中的反馈意见，将原BQ公式的常数项作了细微调整，原公式前面系数由90调整为100，其他参数和限制条件都未做调整。
    本条还规定了使用公式(4.2.2)时应遵守的限制条件。限制条件之一是对公式(4.2.2)中R_c值上限的限制，这是注意到岩石的R_c值很大，而岩体的K_v值不大时，对于这样坚硬但完整性较差的岩体，其质量和稳定性仍然是比较差的，R_c值虽高但对质量和稳定性起不了那么大的作用，如果不加区别地将测得的R_c值代入公式，过大的R_c值将使得岩体基本质量指标BQ大为增高，造成对岩体质量等级及实际稳定性作出错误的判断。使用这一限制条件，可获得经修正过的R_c值。例如，当K_v＝0.55时，R_c＝90×0.55＋30＝79.5MPa，如实测R_c值大于79.5MPa，则直接取用79.5MPa，而不应取用实测值。

    本条给出的第二个限制条件，是对公式(4.2.2)中K_v值上限的限制，这是针对岩石的R_c值很低，而相应的岩体K_v值过高的情况下给定的。这是注意到，完整性虽好但甚为软弱的岩体，其质量和稳定性也是不好的，将过高的实测K_v值代入公式也会得出高于岩体实际稳定性或质量等级的错误判断。使用这一限制条件，可获得经修正过的K_v值。例如，当R_c＝10MPa时，K_v＝0.04×10＋0.4＝0.8，如实测K_v值大于0.8，则取用0.8，而不应取用实测值。