岩體分類的NGI Q系統的發展始於20世紀70年代初，並於1974年首次出版。NGI不斷改進和更新該系統，並於2012年製作了Q系統手冊，作為NGI最佳實踐的總結。當前版本包括自第一版出版以來NGI的發展和獲得的經驗。

1 概說

1-1     發展

Q系統是在1971年至1974年間在NGI開發的（Barton等人，1974）。自1974年引入Q系統以來，地下挖掘的支撐原理和技術有了相當大的發展。已經引入了幾種新型的岩石岩栓’岩錨，纖維增強技術的不斷發展在許多方面改變了支撐程序(步驟’過程)。

近年來，由於對更高級別安全性的要求，噴塗混凝土的應用也獲得了認可，即使是未風化的岩體。噴塗混凝土的鋼筋肋骨在很大程度上取代了澆注混凝土結構。自1974年採用該系統以來，已經對支撐及岩體保護圖表(Rock support chart)進行了兩次修訂，並在會議記錄中發表。

1993年的廣泛更新,主要基於來自挪威地下挖掘的1050個例子（Grimstad和Barton，1993年）。2002年，根據挪威、瑞士和印度地下挖掘的900多個新實例進行了更新。這一更新還包括對加固噴塗混凝土鋼筋肋（reinforcement of reinforced ribs of sprayed concrete -RRS）的厚度、間距和加固的分析研究，作為荷載和岩體品質的函數（Grimstad等人，2002年）。在手冊(hand book)中，更新了支撐岩體保護圖表中的 RRS 指南。根據挪威近期地下挖掘工程案例的實踐,簡化RRS指南。

1-2     The Q-value應用範圍

Q值可用於對地下開挖周圍的岩體進行分類，以及用於現場測繪。這意味著Q值可能會受到地下開挖處爆破的影響。與未受干擾岩體中的Q值可能不同。Q系統是有關岩體於地下開挖穩定性的分類系統。根據對六個岩體參數的估計，可以計算出岩體的Q值。該值給出了岩體品質的描述。

不同的 Q 值通過支撐岩體保護圖表(Rock support chart)對應不同類型的永久支撐及岩體保護形式。這意味著通過計算Q值，可以找到先前在類似質量的岩體中應用的支撐類型和數量。因此，Q-系統可用作岩體支撐及岩體保護設計的決策和記錄岩體品質的指南。

Q系統是為地下開挖開發的。然而，該系統也可用於地質探查鑽孔中的現場測繪，岩心測井和調查，但重要的是，在這種情況下，某些參數可能難以估計。因此，來自地質測繪和鑽孔的Q值通常比在地下開挖中繪製的Q值更具不確定性，應謹慎處理。

1-3 Q system的侷限 -Limitations

大多數歷史岩體開挖工程案例,主要來自堅硬的節理岩石，包括弱點區。只有很少的例子從具有很少或沒有節理的軟岩中，通過評估此類岩石中的岩體開挖支撐及岩體保護效果;除了Q系統之外，還應考慮使用其他方法進行支撐及岩體保護設計。將Q系統的應用與擠壓岩石或非常弱的岩石中的變形測量和數值模擬相結合非常重要。

Q系統在岩石支撐及岩體保護方面是經驗性的。然而，在品質好的岩體中，噴塗混凝土的使用已經得到擴展認同。因此，對於這些案例，不同的 Q 值通過支撐岩體保護圖表(Rock support chart)所採用的岩石支撐及岩體保護建議是保守的。

2岩體穩定- Rock mass stability

在地下挖掘過程中，在岩石被噴塗混凝土覆蓋之前，對整個隧道週邊的岩石表面進行密切的目視觀察非常重要。除了目視觀察之外，用伸縮桿或鎚子錘擊還可以觀察不穩定岩石的劣化，並發出特定的聲音。此外，細微裂縫’仰拱處必須通過仔細觀察發現不穩定岩石的劣化。變化中的岩石可能顯示出與原始新鮮和未風化岩石相同的地質結構，並且在遠處觀察時可能不會被注意到。為了進行近距離觀察，通過使用專門為此目的設計的舉昇設備接近開挖面和拱頂必要執行。岩體穩定性受多個參數的影響，下述三個因素是最重要的：

a-節理程度-Degree of jointing (岩體尺寸-block size）

b-節理粗糙程度-Joint frictions

c-應力-stress

2-1節理程度-Degree of jointing (岩體尺寸-block size）

節理程度或塊大小由節理型式決定，即節理方向和接縫間距。在岩體中的某個位置，在大多數情況下，會有一個節理型態;通常，節理走向系統地存在於岩體中，並且大多數個別節理將與其中一個方向平行。近平行節理形成節理集，每個集合內的節理間距通常顯示特徵分佈。沿著周圍岩石的某些區域，接縫間距可能會減小,個別節理相對增加。這些區域稱為斷裂區域(fracture zones)。當節理間距減小且節理組數量增加時，穩定性通常會降低。在軟岩中，變形可以獨立於節理發生，節理程度的重要性低於硬岩中。

2-2 節理粗糙度- Joint friction

在堅硬的岩石中，變形將作為沿節理接縫的剪切位移而發生。因此，沿節理面的摩擦力對於岩體穩定性非常重要。節理摩擦取決於接頭粗糙度、厚度和礦物填料的類型。非常粗糙的接頭，沒有填充物的節理或只有薄而堅硬的礦物填充物的節理將有利於穩定性。另一方面，光滑的表面和或軟礦物的厚填充物將導致低摩擦和較差的穩定性。

在變形與節理依賴性較小的軟岩中，接縫摩擦係數不太顯著。

2-3 應力大小與岩石強度的關係-Stress

岩體中的垂直應力通常取決於地表以下的深度。然而，構造應力和地形引起的各向異性應力在某些地區可能更具影響力。地下開挖的穩定性一般取決於應力大小與岩石強度的關係。中度應力通常有利於穩定性。低應力通常不利於穩定性。在與粘土或碎石等弱礦物填充帶相交的岩體中，應力情況在相對較小的區域內可能會有很大差異。挪威隧道項目的經驗表明，如果主要主應力(the major principal stress)的大小接近岩石抗壓強度的1/5左右，則可能發生剝落。當剪應力(tangential stresses)超過岩石抗壓強度的大小時，可能會發生擠壓。岩體的各向異性在設計岩石支撐及岩體保護時起著重要作用。

3 Q 系統

Q 值描述了具節理岩體中地下開挖的岩體穩定性。高 Q 值表示穩定性好，低值表示穩定性差。根據 6 個參數，使用以下等式計算 Q 值：

在地質現址調查製圖期間，使用制式表格確定各個參數，這些表格給出了要分配給所述情況的數值。這六個參數成對表示了描述地下開挖空間穩定性的三個主要因素：

4 Q值的計算-Calculation of the Q-value

4-1 通論-General

Q值可以通過不同的方式確定，通過地下挖掘中的地質測繪，在地表上，或者通過岩心測井來確定。最正確的值是從地下地質測繪中獲得的。六個參數中的每一個都是根據六個參數表中的描述確定的。

在地下岩體開挖地質記錄過程中，可能需要將地下挖掘劃分為幾個部分，以便每個部分內的Q值變化適中，即這種變化不應超過支撐圖中(Rock support chart)岩石類別的變化。在挖掘過程中，一輪爆破通常是單獨測繪的自然部分。在幾米長的路段中可能會有一些變化，為了顯示這種變化，可以在製圖過程中使用直方圖。

開挖層的真實Q值只能在開挖本身中觀察到，通過其他方法獲得的Q值將更加不確定。鑽探岩芯的接頭組數量可能被低估，如果沒有現場實際觀測，對參數Jw和SRF的估計可能很麻煩。

從表面對照反映來看，Ja可能特別不確定，因為節理接縫填充可能在表面被沖刷掉，並且其他接縫參數可能難以觀察。在這種情況下，使用直方圖來可視化數據的變化可能是一個優勢。通過對每個參數使用最大值和最小值，將可視化變化，然後可以使用每個參數的平均值計算 Q 值。此外，還可以估計最大值和最小Q值。

Q 值在 0.001 和 1000 之間變化。申明通過極端的參數組合可以獲得較高的值和略低的值。在這種特殊值情況下，可以分別使用0.001和1000來選用支撐。

4-2岩石品質指標(量化值)-Rock Quality Designation (RQD)

RQD由迪爾(Deere)於1963年定義，旨在用作岩體穩定性的簡單分類系統。使用 RQD 值，定義了五個岩石類別 （A-E），如表 所示。RQD最初從鑽芯中定義如下："RQD是長度超過10釐米（或岩心直徑x 2）的所有岩心片的長度（自然接頭之間）的總和佔總岩心長度的百分比"因此將是0到100之間的百分比。如果在 Q 公式中使用 0，則 Q 值將為 0，因此在計算 Q 值時，RQD 值介於 0 和 10 之間的所有 RQD 值都將增加到 10。

在地下開挖空間或洞穴中，通常可以獲得岩體的三維視圖。因此，可以使用三維 RQD。這意味著RQD值是根據每個m3的節理數估計的。可以使用以下公式（Palmström，2005）：

RQD = 110 – 2.5Jv (for Jv between 4 and 44)

根據上面的公式，每個RQD級每m3的節理數如表所示。如果可能的話，應沿著不同方向的正交面讀取RQD的多個讀數，然後可以使用平均值來計算Q值。RQD 值的變化可顯示在直方圖中。

在表面的岩石暴露中，可能更難獲得正確的RQD值。如果暴露僅由一個平面組成，則可能難以確定平行或亞平行於該表面的接頭的節理間距。

4.2.1 鑽炸工法地下開挖開挖面的RQD 評估-RQD in blasted underground excavations

根據RQD的原始定義，只考慮自然節理。對相關鑽炸工法周遭進行仔細調查可能只表明RQD的塊體量。所有類型的裂縫，儘管起源於此，都可能影響地下的穩定性。爆破造成的裂縫通常只發生在距離挖掘週邊2米的區域，因此對整體穩定性的影響可能不如普遍的自然接縫重要。在評估RQD時，不應考慮這些人工節理。但是，它們對於單個塊的穩定性可能很重要。必須單獨考量支撐保護單塊體。

4-2-2變質岩’葉狀岩的 RQD 評估(RQD in foliated rocks)

在某些情況下，應考慮哪些節理存在不確定性。在堅實葉狀岩石或具有良好發展的片岩中，情況往往如此。葉理岩表面代表了岩石的弱點，不一定是天然的接縫。在地表，由於風化，片岩經常分裂成薄片，而在地表以下幾米處，岩石可能看起來很大。因此，片岩和葉理狀岩石可能具有較高的RQD值。

片岩的鑽孔岩心也可能以相同的方式運行。取心后不久，只能看到幾個接頭，RQD值可能是100。乾燥數周后，岩心可能僅由薄岩片組成，RQD 值可能為零。在這種情況下，很難說在計算Q值時應該使用哪個RQD值，因此在支撐保護設計中必須考慮這種不確定性。

在具有強烈演變的葉理岩或片岩的岩石中，觀察從開挖岩渣出來的岩石碎石通常是可具代表性的。岩渣的大小將很好地指示 RQD 值。在許多情況下，明顯的片岩在爆破時會產生相當大小的塊狀物。這意味著在未濕潤的片岩中，只有少數由片岩形成的表面可能是真正的接縫，因此在許多情況下，千枚岩；硬綠泥石(phyllite)、板岩(slate)和雲母片岩(mica schist)等岩石類型可能具有100的RQD值。

4-2-3 軟岩的 RQD 評估 (RQD in soft rocks)

RQD 可能難以定義，因此，將 RQD 與其他參數（如 SRF 和 Jn）聯繫起來考慮非常重要。一些軟岩可能沒有或非常少的節理，因此根據定義，應該具有很高的RQD值。但是，在可定義為土壤的弱固結或強風化非粘性材料中，RQD值應規定為10。在粘土等粘性和柔軟材料中，RQD值也應該是10，因為與周圍的岩石相比，該岩質行為視為弱點區。當岩石變形與節理無關時，Q系統通過使用高SRF值進行補償。擠壓岩石為其一。

4.2.4 節理接縫及填充物對RQD評估影響( RQD in relation to healed joints and mineral fillings)

癒合的節理和具有礦物填充物的節理會導致RQD計算的不確定性。節理填充物中礦物質的強度至關重要。綠泥石(亞氯酸鹽)，雲母和粘土等礦物通常會導致接縫壁之間的弱結合，而綠簾石(epidote)，長石和石英並不一定意味著岩體整體減弱。方解石填充的節理可能更不確定。在勝任(工程開挖無須支撐岩體)岩石中，接縫會形成弱表面，但在弱岩石中可能會有相反的情況。一個簡單的測試是用鎚子敲擊岩石，並尋找斷裂發生的地方。

4-3 節理集及節理數-Joint set number (Jn)

岩體中塊體的形狀和大小取決於節理的幾何形狀。節理集中地質的節理幾乎彼此平行，並將顯示特徵性的節理間距。沒有系統地發生的節理或間距為幾米的節理稱為散漫節理。但是，間距的影響很大程度上取決於地下開挖的跨度或高度。如果地下開挖中出現多個屬於節理集的節理，則對穩定性有影響，應視為節理集。Jn 的數量與節理集的數量不同。

通過研究塊體在岩體中的形狀，突出的節理方向將變得明顯。根據節理集和隨機節理的數量訂出了節理集的數量與給出Jn的參數值。在地下開挖中，節理組通常很容易識別。如果節理集難以直接識別，則可以在立體網路中繪製多個節理的方向(direction)，請參見圖(Different joint patterns shown as block diagrams and in stereonets)。不同的節理方向以立體圖中的集中濃圈密點形式出現。

4-4 岩體中的相對塊體大小-Degree of jointing (RQD/Jn)

分數 RQD/Jn 表示岩體中的相對塊體大小。除了RQD和Jn之外，記下岩塊的實際大小和形狀以及節理頻率也很有用。

4-5 節理接面粗糙度數-Joint roughness number (Jr )

節理接頭摩擦力取決於接頭壁表面的性質，它們是起伏的、平面的、粗糙的或是光滑的。接頭粗糙度數描述了這些條件，並從Desciption and ratings for the parameter J_r (joint roughness number)表或Examples of joint wall surfaces with different Jr - values.圖中估計。接縫描述基於兩個尺度的粗糙度：

1 粗糙，平滑和光滑面"是指釐米或毫米尺度上的小結構。這可以通過沿著節理縫壁,運行手指來評估;然後會感覺到小尺度的粗糙度。

2在dm至m尺度上測量大尺度粗糙度，並通過在接頭表面上放置1 m長的尺子來確定大尺度粗糙度幅度進行測量。階梯式(stepped)、起伏式(undulating)和平面式(planar)用於大尺度粗糙度。必須根據塊尺寸以及可能的滑動方向來考慮大尺度的粗糙度。一個場域的所有節理集都必須針對 Jr 進行評估。在計算 Q 值時，採最不利的受剪節理的 Jr 值。

4-5-4 沒有接縫的岩體中的Jr- Jr in rock masses without joints

當岩體的變形取決於接縫時，應按Desciption and ratings for the parameter J_r (joint roughness number)表給出Jr值。一些岩體可能幾乎沒有接縫，在硬岩中，Jr通常被賦予值4。對於沒有接縫的軟岩，如果材料可以歸類為土壤（根據ISRM 1978，σc ≤0.25 MPa），則Jr值應設置為1。對於比土壤更強且沒有接縫的非常柔軟的岩石，Jr值可能無關緊要，因為岩體材料的變形可能取決於強度和應力之間的關係。SRF(stress reduction factor)因素與描述最相關這種情況。

4.-6 節理接縫蝕變數-Joint alteration number (Ja)

除了節理粗糙度外，節理填充物對節理接頭摩擦力大小也很重要。在考慮節理縫填充物時，有兩個因素很重要;厚度和強度。這些因素取決於礦物質的成分。在確定接縫蝕變數時，根據沿接縫平面剪切時岩壁接觸的厚度和程度，將接縫填充分為三類（"a"、"b"和"c"），詳細說明請參見Joints with and without rock-wall contact.圖和表。

Ja不同類別a，b和c的分類取決於填充物的粗糙度和厚度。對於光滑的節理接縫，一毫米的填充物可能足以防止岩壁接觸。對於粗糙和起伏的節理接頭，可能需要幾毫米，或者在某些情況下需要釐米,防止岩壁接觸。

根據Joint alteration number (Ja)表，在三個類別中，每個類別中的Ja值都是根據礦物填充物的特徵進行評估的。必須評估給定位置的所有節理集。在計算 Q 值時，必須使用與挖掘穩定性相關的最不利節理集的 Ja 值，即最有可能發生剪切的節理集。

4-6-1 節理接頭蝕變係數(Ja)與縫隙填充物質性質的關係-Ja in relation to type of mineral in a joint filling

礦物的類型及其特徵對於Ja值的推導具有決定性作用。水是否會軟化礦物質的填充也很重要，可以通過將礦物質樣品放入水中進行測試。由於只需要少量的水來引起某些粘土的膨脹，因此膨脹粘土含量豐富的通常給予高Ja值。 Ja值取決於接縫填充材料中粘土礦物的類型。膨脹粘土不利於穩定性。因此，可能需要對粘土填充物進行分析。分析可以通過使用相對簡單的實驗室測試或X射線衍射(X-ray diffraction.)進行。

當存在膨脹粘土時，膨脹壓力測試將提供有價值的資訊。在確定岩石支撐保護的尺寸時，不應直接使用在實驗室中測量的膨脹壓力，因為根據岩石支撐保護設施的承載能力，岩體的非自持部份荷重佔用相當大一部分壓力,實驗室中測量的膨脹壓力為次。膨脹粘土通常與其他礦物質和岩石碎片混合;挪威對工程進行現場提取的粘土樣品進行實驗室測試的經驗表明，膨脹壓力是在未受干擾的薄弱地帶粘土樣品膨脹壓力的五倍。

4-7 節理接頭摩擦力-Joint friction (Jr /Ja)

函數 tan-1（Jr/Ja） 是實際摩擦角的平滑近似值，對於壁厚度和接縫填充材料的各種組合，期望產生不同應力影響（Barton等人，1974）。預計具有節理接縫壁接觸（Ja類"a"）的粗糙、起伏和未變異的節理接頭在剪切時會強烈抗衡，因此它們將特別有利於挖掘穩定性。當岩石節理接縫具有薄粘土礦物塗層和填充物（Ja類"b"）時，剪切強度顯著降低。在小剪切位移后，岩壁再次接觸將是保護開挖免受最終破壞的一個非常重要的因素。如果在剪切過程中沒有出現岩壁接觸（Ja類"c"），這將對挖掘穩定性非常不利。

剪切強度還取決於有效應力，有效應力受水和水壓力的影響。然而，節理接縫蝕變數-Joint alteration number (Ja)不列水的影響。

4-8 節理滲水岩體強度折剪係數-Joint water reduction factor (Jw)

節理滲水會軟化或洗掉節理接縫礦物質填充物，從而減少節理平面上的摩擦。水壓可能會降低接縫壁上的正常應力，並使岩體更容易剪切。

節理滲水岩體強度折剪係數-Joint water reduction factor (Jw)的測定基於在地下開挖中觀察到的水流動和水壓，見Joint Water Reduction Factor(Jw – values.)表。最低的 Jw 值 （Jw< 0.2） 表示較大的穩定性問題。

4-8-1節理滲水岩體強度折剪係數-Joint water reduction factor (Jw)值與水量水壓     的關係 -Jw in relation to and changing water inflow

在地下開挖和洞穴中經常觀察到滲水或水流動。然而，水流’水量也可能改變，並且可能難以定量觀察或測量。開挖后岩體面的一段時間內，周圍的岩體滲水可能會被排乾，沒有可見的水流入。在靠近地表的地下岩體開挖中，流入量可能隨季節和降水量而變化。在降水量高的時期，流入量可能會增加，在旱季或有冰凍條件的季節可能會減少。在確定節理滲水岩體強度折剪係數時，必須牢記這些條件。止水密封措施，例如灌漿，將減少水流入，然後應根據流入量的減少增加Jw值。在某些情況下，地下開挖可能在挖掘后乾燥，但流入會隨著時間的推移而發展。在其他情況下，挖掘后的大量流入可能會在一段時間后減少。

區分 Jw–值 1 和 0.66 時，可以應用以下方法：

Jw = 1 表示在挖掘的有限區域內單滴水的滴落。

Jw = 0.66 表示集中區域中的涓涓細流或小噴流，或大面積區域頻繁滴水。

如果集中的水射流從鑽孔中流出，Jw = 0.66。

4-9 應力降低係數（SRF）等級是存在岩石應力問題時的應力強度比的函數。

stress Reduction Factor (SRF).一般而言，SRF描述了地下開挖面周圍的應力與岩石強度之間的關係。應力降低係數（SRF）比是無支撐岩體的應力與強度函數;具有無支撐岩體的開挖面岩體應力應變的負向發展表現。應力的影響通常可以在地下開挖中觀察到剝落，劈裂，變形，擠壓，膨脹和塊鬆弛。但是，在應力現象可見之前，可能要一段時間醞釀。

可以測量岩體的應力和強度，然後可以從塊狀岩石中岩石單軸抗壓強度（σc）與主應力（σ1）之間的關係或最大切向應力σθ和σc之間的關係來計算SRF。在地下挖掘的規劃階段，可以從覆蓋層和地形特徵或來自同一地質和地理區域的一般經驗中規定SRF。

雖然密集剝落和岩石爆裂可能在開挖後立即發生，但較慢的變形，如新節理的生長或弱岩體的塑性變形，可能需要挖掘後的幾天，幾周或幾個月才能形成。在這種情況下，通過挖掘后立即繪製地下開挖面周遭圖確定的SRF值可能不正確。

為了確定SRF，必須先確定類別，然後才能從SRF-values. Stress Reduction Factor表中給出的描述中確定參數值。

根據SRF-values. Stress Reduction Factor表，壓力情況分為四類：

a)      與地下開挖通過相交的薄弱地帶，這些薄弱地帶可能無法傳遞周圍岩體中的應力。

b)      由於高應力或缺乏應力而存在穩定性問題的不須支撐開挖的岩體。

c)       須支撐開挖的岩體,在中高岩石應力的影響下擠壓岩石併塑性變形。

d)      膨脹岩體;化學膨脹活性取決於水的存在。

應力降低係數（SRF）等級是無支撐岩體的應力與強度函數;具有無支撐岩體的開挖面岩體應力應變的負向發展表現。

4-9-1 岩體薄弱區與地下工程相交的SRF- SRF and weakness zones intersecting the underground opening (Case A to E in Table a)

薄弱地帶是密集節理或岩體節裡面化學改變的區域，因此比周圍的岩石弱的多。在極端情況下，薄弱地帶的寬度從公寸到數百米不等。最常見的弱點區域類型是：

1        剪切帶，即岩體有密集節理或葉狀或壓碎成小塊的斷層帶，也可能含有粘土。

2 粘土帶;具有崩解和蝕變的岩石或弱礦物層，未發生剪切。

狹窄的薄弱區域可以定義為從公寸到大約2-3米的寬度區域，即寬度通常比地下開挖的跨度小得多。廣義的薄弱區域被定義為寬約2-3米。在狹窄的薄弱地帶，岩石支撐通常可以錨定在品質更好的側岩中。對於寬闊區域，岩石支撐必須設計為單獨的支撐，這時不考慮側岩的品質。

在薄弱區域周圍，局部可能會發生異常應力情況，因此可能需要增加SRF值來描述穩定性情況。如果薄弱區域非常弱，以至於應力無法通過它傳遞，則應力集中可能發生在區域的一側，而減壓可能發生在另一側。在普通的低應力情況下，薄弱區域通常只會在區域本身及其周圍的有限區域內引起應力異常。

挖掘的較長長度部分有幾個薄弱地帶，間距為幾米，則開挖面穩定可能會受到影響，應增加SRF值。如果挖掘的長段與碎石或風化岩石的多個薄弱區相交，則可以評估是否應將"薄弱區"一詞用於整個部分。在這種情況下，應使用表a)中的A、B或D類。如果出現擠壓岩石條件，請使用表)c中的M或N。如果發生溶脹岩石情況，請使用表d)中的O或P。

為了檢測岩石是否鬆弛失去應力，可以用鎚子或伸縮桿撞擊岩體。如果吹氣引起空心聲音，並且可以很容易地鬆動小塊，則可以認為岩石已減壓，並且可以確定大於1的SRF值。請注意，如果擊中單個局部鬆散塊，也可能引發空心聲音。

SRF-values related to single and multiple weakness zones. 可視化

圖 給出了薄弱區域的SRF建議值。在圖a中，地下開口與粘土填充區相交。在該區域附近，通常存在異常應力情況。SRF值5必須用於由薄弱區域及其周圍環境組成的區域。SRF值為5的區域寬度將取決於薄弱區外岩體的品質。在圖b中，幾個粘土填充區與地下開口相交，並且必須為該特定部分使用SRF值10。

4-9-2 無支撐需求岩體地下開挖後異常應力產生的SRF- SRF in competent rocks, rock stress problems (Case F to L in Table b)

岩石強度和應力之間的關係對"b"類中SRF值具有決定性意義。中等應力通常最有利於穩定性，SRF將為1。中等高度的橫向應力可能對洞穴的拱頂有利，在某些情況下可以使用0.5的SRF值。

當地下挖掘具有較小的覆蓋層時，通常會出現低應力，這可能會導致由於膨脹而降低穩定性。在這種情況下，當地下開挖的開挖跨度大於岩石覆蓋層時，SRF將為2.5甚至5.0。在臨近其他地下開口附近挖掘時，也可能出現導致不穩定的低應力。

在非常高的應力下可能會發生剝落和岩石爆裂，在某些極端情況下，可以使用高達400的SRF值。應力產生的強度以及挖掘后穩定性問題開始的時間對於SRF值具有決定性作用。在估計SRF，必須考慮剝落的密集性以及開挖與剝落發生之間的時間。表中"b"類 (Competent, mainly massive rock, stress problems)中的J列(row)描述了開挖後一小時以上的中度應力與建議SRF。

如果變異在挖掘后約一小時開始，則應根據剝落的密集度使用SRF值20-50。如果岩石板鬆動需要數小時或數天，則SRF值可能為5-10。類似的時間關係也適用於列(row)K：如果在開挖後立即發生密集的剝落和’或岩石爆裂問題，則SRF值約為200。如果在經過幾分鐘後剝落發生或剝落強度較低，則SRF將為50-150。在L列(row)-SRF = 200-400的極端情況下，密集岩石爆裂的問題是在開挖后立即開始，儘管在工作面上有適當的岩石支撐，但仍可能預期長期變形。在SRF>50的情況下，在開始新一輪挖掘之前，可能需要工作面的支撐保護設施。

高應力導致立即剝落和岩石爆裂，通常也會導致岩體的長期變形，經過一段時間形成新的裂縫至岩體深處，直到達到新的穩定性後終止。剝落的深度取決於剝落的密集度和地下開挖的跨度。如果應力較高，各向異性應力情況將是不利的，並且周長的特定部分將經常暴露於應力引起的穩定性問題。這通常會產生不對稱應力的挖掘面，並且隨著應力的增加而增加變異。

應力通常是各向異性的、非均質的和壓縮的。在無需支撐岩體和相對巨積岩體中，當已知比率σ_c/σ₁或σ_θ/σ_c時，可以估計SRF值。根據觀察結果，這僅適用於 RQD/Jn >> 10。

在許多情況下，岩石應力是由高谷側引起的，具有高主應力，高剪應力和各向異性應力，如圖(Visualization of a high valley side with high anisotropic stresses.) 所示。高於山腰工程開挖面處的高度與岩石的抗壓強度相比，可能是估算SRF的好工具。

由於應力在挖掘釋放時通常不會通過節理岩體轉移，因此應力的影響會有所不同。Q 值將在很大程度上受 RQD 和 Jn 的影響。

在高應力與節理岩體相結合的情況下，岩體抗壓強度比完整(未節理)岩體的抗壓強度更重要(the rock mass compressive strength is more important than the compressive strength of intact rock)。在岩體嚴重節理和高應力下的情況下，擠壓效應比剝落更容易發生，應使用表c而不是b。

4-9-3 擠壓岩石中的SRF（表6c中的案例M和N）-SRF in squeezing rock (Case M and N in Table 6c)

"擠壓岩石"是指在高岩石應力的影響下發生塑性變形的岩體。當應力超過岩體強度時，發生在軟岩或碎裂岩體中。在非常柔軟的岩石中，節理很少或沒有節理，穩定性將取決於岩石的抗壓強度與應力之間的關係，其他Q參數可能難以確定。在這種情況下，Q系統可能無法給出任何令人滿意的穩定性描述，將參考使用其他方法，例如變形測量和/或支撐設計的數值建模。

4-9-4 膨脹岩體中的SRF-SRF in swelling rock (Case O and P in the Table d)

溶脹是一種化學過程，當向含有具有溶脹特性的礦物質的岩石中加入水時，就會開始膨脹。膨脹礦物的數量和品質對於該過程和膨脹壓力的大小將起決定性作用。可能需要進行實驗室測試以確定潛在的膨脹壓力，作為SRF值的基礎。最常見的膨脹礦物之一是硬石膏(anhydrite)，在轉化為更常見的石膏(gypsum)的過程中很容易膨脹。另一種常見的膨脹礦物是蒙脫石（montmorillonite;膨脹粘土中最活躍的礦物質），它也通過吸收水而膨脹。注意;一些岩石塊，如明礬頁岩(alum shale)和某些黑色頁岩(black shales)也具有膨脹潛力。

在許多地下挖掘中，由於從空氣中吸收了水分，在挖掘后很長一段時間內可能會發生膨脹。

4-10預注漿相關的 Q 參數- Q-parameters related to pre-grouting

Barton已經對預注漿與岩體性質改善之間的關係進行了調查。由於預注灌漿導致Q參數潛在改進的假設模型;產生有效RQD增加，有效Jn減少，Jr增加，Ja減少和Jw增加。可參閱Barton （2006）。

5 Q 系統評估地下工程開挖面支承保護需要求-Using the Q-system to evaluate the support requirements

Q值和六個附屬參數值給出了岩體的描述。根據記錄在案的案例歷史，Q值和永久支撐之間的關係被推論，並且可以用作新地下專案中支撐設計的指南。

5-1挖掘支撐率係數-Excavation Support Ratio (ESR)

除了岩體品質（Q值）之外，另外兩個因素是安全要求和尺寸，即地下開挖設施的跨度或高度。對地下開挖和洞穴的支撐設計具有決定性意義。這些因素通常隨著跨度的增加和壁高的增加，對支撐的需求將會增加。安全要求將取決於挖掘的用途（目的）。公路隧道或地下發電廠需要比水隧道或礦井臨時挖掘更高的安全性。為了表達安全要求，使用了一個名為ESR（挖掘支撐率）的係數。

低ESR值表示需要高水準的安全性，而較高的ESR值表示較低的安全性是可以接受的。每個國家的要求和建築傳統可能導致除表(ESR-values.)中給出的值之外的其他ESR值。

對於挖掘 B、C 和 D 的類型，當 Q ≤0.1 時，建議使用 ESR = 1.0。這樣做的原因是，在如此低的Q值下，穩定性問題可能很嚴重，也許有坍塌的風險。

除了跨度（或壁高）之外，ESR還通過以下方式給出了「等效尺寸」：

5.2 Q岩體分類系統建議地下開挖體設施支撐保護類型-Rock support chart.

Q 值和等效尺寸對於永久支撐設計具有決定性作用。在支撐圖中，Q 值沿水平軸繪製，等效尺寸沿左側垂直軸繪製。

圖給出了已執行工程案例的經驗數據的平均值。包括岩石支撐保護代表保守的量值，也納入採用塌陷發生在施工期間或幾年後當地下工程正在使用時的支撐保護設計案例。對於 Q 值和等效尺寸的給定組合，已使用給定的支撐類型，並且支撐圖已根據支撐類型劃分為多個區域。

請注意，圖表未劃分為明確的支撐等級，而是顯示為岩錨間距和噴塗混凝土厚度的連續刻度。由於支撐圖基於經驗數據，因此它能夠作為設計地下開挖工程和洞穴中永久支撐的指南。

支撐圖指示了岩石螺栓的中心到中心間距以及噴塗混凝土的厚度方面使用的支撐類型。它還表示纖維增強噴塗混凝土的能量吸收(J:焦耳;一焦耳能量相等於施加一牛頓的作用力於任意物件，使之移動一米距離)，以及噴塗混凝土鋼筋肋的岩栓長度和設計。圖表中給出的支持建議是一般性的，在某些特別困難的情況下，增加支撐的數量或類型可能是相關的。

噴塗混凝土的厚度隨著Q值的減小和跨度的增加而增加，並在支撐圖中繪製指示厚度的線條。對於這些線之間的位置，厚度將具有中間值。如果發生變形，例如由高應力引起的，則應在所有類別中使用場鑄鋼筋混凝土(reinforced concrete) 。

有時還會提供替代支撐及開挖面保護方法。在支撐圖中的高Q值下，可以使用也可能不使用噴塗混凝土。在這種情況下，平均岩栓間距將取決於是否使用噴塗混凝土。因此，支撐圖分為兩個區域。定義為「纖維增強噴塗混凝土中的岩栓間距」的區域是指與噴塗混凝土相結合的岩栓連接。

定義為「未噴塗混凝土區域的岩栓間距」的區域表示不使用噴塗混凝土時的螺栓間距。建議的岩栓間距更像是所需岩栓數量的表示，而不是間距的確切建議。每個岩栓的位置和方向應基於對接頭幾何形狀的評估。這在岩栓間距較大的區域尤其重要。在不使用噴塗混凝土的區域，系統岩栓間距無關緊要，應始終對每個岩栓的位置進行評估。

定義為「未噴塗混凝土區域的岩栓間距」的區域表示不使用噴塗混凝土時的岩錨間距。建議的岩錨間距為計算開挖圓周需求的岩錨總量,間距的建議為參考;每個岩錨的位置和方向應基於對節理幾何形狀的評估。這在岩錨間距較大的區域尤其重要。在不使用噴塗混凝土的區域，系統岩錨的間距無關緊要，應始終對每個岩錨的安放位置進行評估。

螺栓的長度取決於地下開挖設施的跨度或壁高，並在一定程度上取決於岩體品質。圖的右側給出了螺栓長度的建議，但需要進行一些評估。在不利的節理幾何形狀中，需要比圖中建議的更長的岩錨，並且通常還需要通過減小Q值來增加螺栓長度。

5-2-1 高Q值岩體開挖面的使用噴凝土保護-Sprayed concrete at high Q-values.

多年來，噴塗混凝土的應用大幅增加。噴塗混凝土的支撐類別已擴展到包括公共地下開挖面的即時噴塗混凝土。圖表中不顯示,由於施工期間所需的開挖面最短運行時間噴凝土噴塗產生開挖面立即保護和臨時安全要求。

5.2.2 地下開挖設施的牆面支撐保護-Wall support

支撐圖主要適用於地下開挖設施起拱線以上和洞穴的冠部。對於高和中等 Q 值（Q>0.1），壁上的支撐程度通常較低(The level of support on the walls is normally less for high and intermediate Q-values (Q>0.1).)。當 Q 系統用於牆體支撐時，必須使用牆的高度而不是跨度。實際Q值調整如Conversion from actual Q-values to adjusted Q-values for design of wall support.表所示。

然後，將此轉換后獲得的值與Rock support chart.圖中的圖表一起使用，以確定適當的牆壁支撐。

5.3 Reinforced ribs of sprayed concrete (RRS)

在岩體品質（Q<1）非常差的地下開挖設施段，許多情況下，噴凝土（rrs span="" style="font-family:, serif" data-mce-style="font-family: , serif;">）與結合的鋼筋肋骨成品是場鑄鋼筋混凝土的首選替代品。RRS是肋骨由鋼筋組成（通常直徑為16毫米或20毫米）和岩石螺栓的組合,以噴塗(纖維)混凝土覆蓋構成，見Principle of construction of RRS.圖。當使用直徑為20 mm的鋼筋時，必須對鋼筋進行預成型加工，獲得光滑的輪廓以利架設組裝。肋條的樑深，它們之間的間距以及肋條的數量和鋼筋的直徑必須根據地下開挖設施的尺寸和岩體質量而變化。

在最近的歷史案例中,通過對RRS性能的監測和觀察，RRS在不同岩體條件下的使用,得到廣泛的經驗。RRS相對於地下開挖的Q值和等效尺寸的使用指南在Rock support chart.圖中給出。

在屬於支撐圖的圖例中，使用了以下符號：

"Si"表示單層鋼筋

"D"表示雙層鋼筋

"45"表示肋條總厚度為 45 cm

"6" 表示 6 根鋼筋

"c/c = 2-3" 表示肋條之間的中心到中心間距為 2 至 3 米

"16" 或 "20" 表示鋼筋的直徑（以毫米為單位）

在支撐圖中(Rock support chart.)，鋼樑肋的相同尺寸可以從圖表中的左下角區域到右上方區域。在每個區域內，將有一個間隔，其中鋼樑肋之間的建議間距將有所不同。必須對每個案例進行工程地質評估，以確定鋼樑肋之間的間距。

在Q值指示使用RRS的情況下，在安裝鋼筋之前，通常必須噴塗上12-15公分厚的纖維增強噴塗混凝土層。該層具有臨時支撐以及平滑岩石表面的功能。該層的厚度包含在RRS的總厚度中。

5-4 地下洞道開挖矢板工法(管冪工法)-Forepoling.

在岩體品質較差的情況下，可能需要先進支撐管幕鑽孔，即在工作面前安裝管幕，以避免過度超挖或坍孔（Support of poor rock masses by spiling bolts圖）。管冪工法不直接包含在與Q系統相關的支撐圖(Rock support chart)中。然而，在低Q值的岩體中，建議的岩石支撐是基於在挖掘過程中使用管冪工法。管冪工法的需要取決於地下設施開挖的跨度和岩體品質。通常，管冪工法與減少爆破輪進的挖掘長度和/或導坑工法結合使用。

通常，建議在Q值低於0.1-0.6的岩體中使用管冪工法，具體取決於地下設施開口的跨度。管幕的管之間的間距通常在0.3米（0.2-0.6米）左右。管冪工法的起始端必須錨定在上覆岩石中，該岩石連接到徑向岩石螺栓，並結合鋼樑肋和噴塗混凝土，管冪工法可以避免在挖掘過程中坍塌的擴大。

5-5 吸能噴凝土- Energy absorption of sprayed concrete

根據不同岩體質量的預期變形，吸能噴凝土能量吸收類別已包含在支撐圖中(Rock support chart)。支撐圖中的這些能量吸收類別與EFNARC定義的能量吸收類別相對應，並在挪威混凝土協會第7-2011號出版物的指南中公布，見表Energy absorption classes based on the panel test as described in Norwegian Concrete Association Publication no. 7 (NB,2011)。支撐圖顯示，岩體品質Q和地下開挖設施的跨度或高度的變化與岩石支撐和岩石支撐及其加固類別的能量吸收分類的影響幾乎相等。

自2000年初以來，一些國家的許多建築工地都使用了廣義合成纖維代替鋼纖維。這些纖維使噴塗混凝土具有與鋼纖維相似的性能。廣義合成纖維比鋼纖維更具延展性，並且在某種程度上具有彈性。它們的最大優點是它們不會腐蝕。這在腐蝕性環境中是一個很大的優勢，例如海底隧道，特別是地下設施襯砌噴塗混凝土中有裂縫形成,腐蝕海水滲入,鋼纖維將會氧化膨脹,裂縫加劇。

5-6 弱勢區域的支撐Q值參數的平均值計算-Support of weak narrow zones

有兩個因素對弱勢區域的支撐具有決定性作用;區域的寬度以及與挖掘軸相關的區域方向。薄弱地帶可以定義為需要比圍岩更多支撐的區域。寬度超過2-3米的區域通常需要自己特定的岩石支撐，而狹窄的區域，即0.5-3米寬的區域，通常通過將支撐錨定到周圍岩石上來支撐。圍岩的品質將決定必要的岩石支撐。

對於狹窄的薄弱區域，僅根據區域本身的 Q 值設計支撐通常不方便。在這種情況下，支撐結構通常包括區域兩側約1米。換句話說，對於1米寬的薄弱區域，支撐區域將約為3米寬。決定支撐的依據將是 3 m 寬區域的平均 Q 值。

通過使用受支持區域中不同 Q 參數的平均值，可以計算出平均 Q 值。為了給出場地的確切描述，有必要確定弱點區和圍岩的Q值。由於 Q 值與對數刻度相關，因此必須以對數方式進行計算。可以使用以下公式（Løset，1997）：

請注意，如果圍岩的Q值非常高，則公式可能給出太高的Qm。側岩是用於錨定支撐結構是必然性的。圍岩的下限可能在(Rock support chart)支撐類別3或更好。

薄弱區的寬度通常垂直於該區域的走向方向進行測量，但在隧道設施開挖支撐保護的情況下，有必要考慮隧道軸線與薄弱區走向方向之間的角度。區域與地下開挖軸線之間的角度越大，挖掘的受影響部分就越大。因此，在Qm公式中應使用區域的寬度（測量為沿受該區域影響的挖掘的長度）。此外，請注意，如果與挖掘軸平行的區域相當狹窄（即.b ≈0.5米），則此方程將給出Qm≈Qzone，這可能導致平均Q值（Qm）太低。

Q值給出了岩體的描述和分類，通過使用(Rock support chart)圖，可以設計特定Q值所需的一般支撐方法和數量。但是，Q 值和支援圖不會截取每個細節或所有特定情況。單個塊的穩定性或多或少與Q值無關。Q系統不考慮特定的岩石支撐，即單個螺栓的位置。岩石支座的錯誤設計可能導致單個塊的失效，即使岩石岩栓支撐符合Q系統也是如此。因此，在設計岩石岩栓支撐時，有必要特別考慮接頭的幾何形狀。如果在噴塗混凝土之前進行岩錨螺栓安裝，則可以定位每個單獨的塊。

岩體節理走向與地下設施挖掘軸向形成的不穩定圖(Stability problems caused by joints with unfavourable orientations. ) 顯示了一些在岩錨布設方面需要特別注意的不利節理幾何形狀示例。在挖掘的頂部，與挖掘長度具有次平行走向與具有可變傾角節理的接縫可能會產生不穩定的楔塊（圖a）。次生水平和次生垂直爺理的組合可能需要特別注意，因為次生水平節理可能與岩冠上方的岩體相交，並且在破壞之前可能無法看到（圖b）。在這種情況下，比Q系統建議的螺栓更長的岩錨可能是解決方案。在這種情況下，還建議調整岩錨的方向。

在地下設施開挖中與牆壁相交的傾斜節理可以作為不穩定塊的滑動平面。在這種情況下，根據節理的傾斜方向，相對壁的穩定性可能會有很大不同（圖c）。如果兩個相交的接頭形成一個楔形，如圖 d 所示，則會發生類似的情況。

在一些特定情況下，如果Jr = 3，Ja = 1和RQD / Jn<2 q="" span="" style="font-family:, serif" data-mce-style="font-family: , serif;">值本身可能為岩石支撐保護圖(Rock support chart)提供錯誤的基礎，因為沒有內聚力的小塊可能會降低穩定性，儘管Q值相對較高。這可以通過增加SRF值（對於弱點區域）和使用Jr = 1（由於缺乏連接壁接觸）來補償。

6 岩石地質圖隨地下設施開挖進度的製作-Mapping in underground openings

地下設施開挖本身的地質測繪。計算時，Q值將很好地指出必要的永久性岩石支撐保護組合。但是，Q系統不能用於評估單個塊或楔塊的穩定性。單個塊的穩定性通常或多或少地與Q公式中的參數無關，並且儘管Q值很高，但單個塊的穩定性仍然存在。

在噴塗混凝土或地下開挖後永久混凝土襯砌之前，必須進行地質測繪。對於許多專案，工程地質學家都持續在現場，然後在每次挖掘/爆破輪之後進行測繪。如果地質學家不能及時出現在開挖面審視，則可能需要一次繪製地下設施開挖輪進的較長部分。在這種情況下，新鮮地下開挖面的某些部分可能已經被噴塗的混凝土覆蓋。在這種情況下，地質學家可以通過研究襯裡可能暫時未塗裝的區域（例如在仰拱附近）來繪製已被一次襯砌覆蓋的部分。在這種情況下，要注意;描述僅適用於起拱線牆壁的下部，因為拱頂部位的岩體條件可能不同。

6.2 工程地質製圖-Engineering geological map

根據現場觀測岩體，堤供Q分類之外，也同時製作更一般的工程地質圖。在此測繪過程中，應描述不同的岩石類型，結構和節理幾何形狀。此外，所有薄弱地帶都應根據其節理走向、寬度和礦物含量進行記載和描述。

Digital tunnel map with registration of the rock mass quality, geology and rock support with quantities of rock bolts and sprayed concrete separated, by using Autocad. Figure from Novapoint Tunnel.圖 顯示了任意隧道開挖段的隧道地質’岩體分類’支撐顏面保護種類及數量示例。在圖表的最頂部，有一個用於紀錄 Q 參數的表。注漿量也記錄在同一表中。接續圖表，通過草圖可視化了地質和岩石支撐的對照;其一排列上方的草圖用於地質描述，其中隧道壁在上下端，隧道拱頂部位於中間,下部的草圖用於記錄開挖面岩體使用的支撐保護設施。

在計算Q值時，必須將地下設施開挖區劃分為多個部分，以使一個部分內的Q值相對均勻。作為一般規則，參考(Rock support chart)圖，每個部分的 Q 值的變化不應大於一個岩石類。當岩體品質在小區域內發生變化時，一段的最小值是有限制的。當部分窄於2-3米時，通常沒有必要單獨製作一個部分。

在繪製每個地下開挖設施輪進地質，該區域通常可以被視為一個部分。但是，如果 Q 值存在相當大的差異，則可能需要劃分為較小的部分以進行分類。對於地下開挖設施的較長部分，首先進行一般地質測繪，然後將主要部分劃分為不同Q值的小區域，然後確定每個小區域的Q值。

工程地質製圖在岩體分類判讀期間確定 Q 參數值時，通常需要易於獲得參數表。Q系統手冊包括一個岩體分類參數及支撐種類資料夾。主要地質結構的描述和草圖也很有價值。又Jw和SRF的表觀值可以隨時間而變化。因此，重要的是要記下自挖掘地下設施以來所經歷的時間。如果存在粘土填充物的接縫，則需要採樣,可能需要進行實驗室測試以識別粘土礦物估計Ja值。

與通過鑽爆挖掘的隧道相比，在使用隧道掘進機的隧道中測繪岩體地質可能具有挑戰性。特別是對於中間Q值，掘進機挖掘可以看到更少的接頭。當岩體品質中等到良好（Q >1）時，掘進機隧道的壁將相當光滑，並且難以識別接縫和研究接縫表面。鎚子可能有助於區分真正的節理與岩脈，葉理岩等，以估計RQD值。如果不能研究或節理表面很少，則對Jr和Ja係數的估計可能不準確。嘗試將薄刀片壓入接頭中,以評估接頭填充物通常很有用。可能會發現粘土填充物。在較差的岩體中，由於坍塌和崩落物，更多的接縫表面暴露在外，因此更容易觀察Q參數。

在隧道掘進機(TBM)隧道掘進中繪製地質圖，必須格外小心，特別是當發現帶有粘土填充物的節理縫時。挖掘后，可能可見或多或少的具有不利地下開挖設施方向的不穩定楔塊節理形成。這些塊可能會突然崩落。節理面特性 （Jr/Ja） 指示沿節理面的摩擦角，但可能難以觀察。仔細研究地下設施開挖地質，觀察節理方向和節理性質非常重要。

7 地下設施專案預先地質調查應用The Q-system-The Q-system used during pre-investigations

7-1 概說General

Q方法也可用於隧道，洞穴和岩石力學計算的先前調查。在地下專案規劃期間，重要的是要對岩體進行詳細的描述，以便獲得最佳的設計和可靠的岩石支撐及岩面保護所衍伸成本預測。在現場勘查紀錄期間製作的地質圖,使用Q系統時應注意適用性。記住;當Q值不是來自地下設施開口的實況數據計算時，Q值缺乏一些基本參數，如Jw和SRF，應在非常謹慎的情況下,用作岩石支撐的基礎。

7-2現場勘查紀錄期間製作的地質圖使用- Use of the Q-system during field mapping

野外測繪通常是隧道和洞穴(豎井等)預先調查的重要組成部分。實地測繪結果的可靠性將取決於可用的岩石露頭。如果露頭樣體很大且品質好，則可以以合理的精度評估Q值。直方圖可用於可視化不同參數的變化（見An example of histogram presentation of Q-parameters from a long tunnel section.圖）。

靠近地表的岩體通常比在更深深度的未能地質調查的岩體更成風化節理。在具有片岩的岩石中尤其如此，這些岩石往往在地表附近有崩塌的趨勢。如果露頭很少，通常才能看到具有自持力的岩體。更多的節理或風化岩塊可能被土壤覆蓋。

在地表面，節理接頭填充物通常會被沖走，因此Ja值可能難以確定。在北歐國家，許多天然露頭經常被冰和水沖刷，因此很難觀察到所有存在的節理面。在風化更常見的其他國家，節裡面也可能隱藏在地表面下。

節理接縫填充物通常存在於道路路塹或其他挖掘的斜坡中。節理接縫表面通常在爆破后暴露在外，除Ja之外;估計Jn和Jr,提供了更可靠的基礎。與天然岩石表面相比，Q值通常在爆破後岩面和斜坡中以較低的值進行估計。在具有多面方向高開挖岩石切割的採石場中，Q值將接近在地下設施開口中觀察到的值。地下設施開口Jw的水況將很難僅通過現場測繪來預測。在鑽孔中進行Lugeon測試和/或來自類似岩體專案的經驗數據對於獲得對水條件的良好預測是必要的。Lugeon tests-確定岩體的平均水力傳導率’岩石基質和不連續性。

可根據地形特徵和有關該區域應力情況的現有資料，對the SRF-value進行預測。如果在地下設施規劃階段對SRF值進行估計，則來自附近地下設施挖掘和地形特徵的資訊可能會有所説明。地質區域的專案經驗可能具有價值。在山坡陡峭的山區，通常存在各向異性應力區域。地質結構，例如平行於地表的裂縫和鐮刀形剝落，是各向異性應力高的跡象。高山邊剝落或地下設施開口剝落的限制取決於誘導應力-induced stress（地下設施開口上方的斜坡高度）與岩石抗壓強度之間的關係。在b) Competent, mainly massive rock, stress problems表 中，關係 σc/σ1<4-5 span="">取決於各向異性）通常是在地下設施開口中剝落的限制。在硬岩中，這種極限通常發生在地下設施開口上方山谷一側400至1100米的岩石覆蓋層之間，這取決於未擾動岩石(intact rock)的抗壓強度和山側的坡梯度（見Visualization of a high valley side with high anisotropic stresses.圖）。也可以在挖掘之前進行應力測量。

7.3岩心測井時the Q-system 的應用-Use of the Q-system during core logging

地下設施專案的預先調查通常包括岩心測井(core logging)。通常;鑽芯的一部分未取得及差的岩石品質，必須被預測。在存在被取得岩心的情況下，大多數Q參數可以以相對較高的精度進行評估。但是，應特別注意以下事項：

1 通常只有每個接頭表面的一小部分可用，特別是對於以鈍角與鑽孔相交的接頭。因此，評估粗糙度係數 Jr 可能很困難。特別是大中尺度的起伏(undulation)可能難以估計。

2 由於在鑽井過程中使用水(正循環排削)，粘土礦物等礦物填料可能會被沖走，因此在某些情況下難以評估Ja。

3 鑽孔方向會影響與鑽孔相交的接頭數量。與鑽孔的次平行接頭在岩心中的代表性不足，這將產生過高的RQD值和過低的Jn值。

4 RQD通常是針對每米計算的，但Jn通常必須針對幾米的斷面進行估計。

在巨大岩體中，不可能從鑽芯中估計SRF。在與薄弱地帶相交的岩石中，也許可以提出一些對SRF建議。如果對鑽孔進行應力測量，則可以根據覆蓋層，山側的高度或附近建築工地的經驗來估計塊狀岩石中的SRF。

一般而言，岩心測井應僅包含從岩心或鑽孔本身進行的測量中獲得的數據。這意味著 Q 值不應包含在此類岩心取樣中。但是，通過將岩心樣體數據與 Jw 和 SRF 的估計值相結合，可以大致瞭解岩心樣體的 Q 值，在規劃過程中給予幫助。失水測試通常在岩心鑽探期間進行。結果通常以Lugeon給出（Lugeon=在1 MPa的超壓下每分鐘和每米鑽孔的水損失，以升為單位），並構成評估Jw值的基礎。岩心測井的結果可以作為考慮岩體灌漿改良需求，併不以此估計Q值作為地下設施挖掘後岩石支撐保護設計的基礎。

評估核心的代表性始終很重要。鑽孔通常只是為了調查特定區域鑽探。然後;必須考慮這些區域佔總岩體的多少。如果鑽探孔目標區為裂縫區，則將確定該區域的參數值。