Porównaj Q-system z pozostałymi ocenami masywu
Q-system wykorzystuje RQD, ale ma inną konstrukcję niż RMR. Warto wrócić do danych rdzeniowych lub zestawić oba systemy bez przeliczania jednego wyniku na drugi.
Jak obliczany jest Q-system? Dokładne wyjaśnienie wzoru
Kalkulator używa klasycznego równania Q-systemu. Sześć parametrów tworzy trzy ilorazy opisujące blokowość masywu, warunki tarcia na nieciągłościach oraz wpływ wody i naprężeń.
- RQD [%] - Rock Quality Designation,
- Jn - Joint set number, liczba systemów nieciągłości,
- Jr - Joint roughness number, szorstkość nieciągłości,
- Ja - Joint alteration number, przeobrażenie i wypełnienie,
- Jw - Joint water reduction factor, wpływ wody,
- SRF - Stress Reduction Factor, wpływ naprężeń i stref osłabienia.
Krok 1. Kalkulator sprawdza RQD. Jeśli wpiszesz wartość ≤10%, zgodnie z instrukcją NGI do obliczenia Q używa 10.
Krok 2. Jeśli wybierzesz portal, kalkulator stosuje Jn × 2; dla skrzyżowania tuneli Jn × 3. W trybie standardowym mnożnik wynosi 1.
Krok 3. Liczone są trzy składniki: RQD/Jn, Jr/Ja i Jw/SRF. Dopiero ich iloczyn daje Q.
Przykład: RQD = 75, Jn = 9, Jr = 2, Ja = 2, Jw = 1 i SRF = 1. Q = (75/9) × (2/2) × (1/1) = 8,33. Taki wynik mieści się w klasie średniej (fair).
Q-system kalkulator - jak dobrać Jn, Jr, Ja, Jw i SRF?
Najtrudniejsza część Q-systemu nie polega na mnożeniu, lecz na poprawnym przypisaniu parametrów do obserwacji terenowych. NGI podaje wartości w tabelach opisowych.
| Parametr | Przykładowe wartości z tabel NGI |
|---|---|
| Jn | 2 - jeden system; 4 - dwa; 9 - trzy; 15 - cztery lub więcej; 20 - skała rozkruszona |
| Jr | 4 - nieciągłe; 3 - szorstkie faliste; 2 - gładkie faliste; 1 - gładkie płaskie; 0,5 - wygładzone płaskie |
| Ja | 0,75 - szczelnie zabliźnione; 1 - ściany nieprzeobrażone; 2 - lekko przeobrażone; wyższe wartości dla słabszych lub ilastych wypełnień |
| Jw | 1,0 - sucho / mały dopływ; 0,66 - średni dopływ; 0,5 - strumieniowy dopływ lub wysokie ciśnienie; niższe wartości dla bardzo dużego dopływu |
| SRF | 1 - korzystne średnie naprężenia; 2,5 - niskie naprężenia; 5 i więcej dla wybranych stref osłabienia lub problemów naprężeniowych |
Tabela powyżej jest skrótem pomocniczym. Przy wartości granicznej, zakresie lub złożonej strefie należy korzystać z pełnego aktualnego podręcznika NGI.
Jak interpretować wartość Q?
| Q | Opis jakości |
|---|---|
| < 0,01 | wyjątkowo bardzo słaby (exceptionally poor) |
| 0,01–<0,1 | skrajnie słaby (extremely poor) |
| 0,1–<1 | bardzo słaby (very poor) |
| 1–<4 | słaby (poor) |
| 4–<10 | średni (fair) |
| 10–<40 | dobry (good) |
| 40–<100 | bardzo dobry (very good) |
| 100–<400 | skrajnie dobry (extremely good) |
| ≥ 400 | wyjątkowo dobry (exceptionally good) |
Sama klasa Q nie jest projektem obudowy. NGI wiąże zalecenia zabezpieczenia także z wymiarem wyrobiska i ESR (Excavation Support Ratio).
Q-system a RMR - czym się różnią?
Oba systemy klasyfikują masyw skalny, ale korzystają z innych parametrów i innych skal. RQD występuje w obu, lecz Q dodatkowo rozdziela wpływ liczby systemów spękań, tarcia, wody i naprężeń.
Nie należy przeliczać Q na RMR prostą proporcją bez świadomego zastosowania konkretnej zależności empirycznej.
Dlaczego Q może zmieniać się w tym samym masywie?
NGI podkreśla, że wartość Q zależy od jakości skały, ale także od geometrii wyrobiska i warunków w miejscu obserwacji. Kartowanie odsłoniętego masywu po wykonaniu tunelu może dać inny obraz niż ocena niezakłóconej skały.
Dlatego parametry należy przypisywać dla konkretnego miejsca i sytuacji geologicznej.
Ciekawostka
Q-system został opracowany w NGI w latach 1971–1974 i jest używany międzynarodowo do klasyfikacji masywów skalnych oraz oceny potrzeb zabezpieczenia tuneli i komór podziemnych.
Q-system - przykładowe zadania z rozwiązaniami
Treść każdego zadania jest widoczna. Najpierw policz trzy ilorazy, a dopiero potem rozwiń rozwiązanie.
RQD = 75%, Jn = 9, Jr = 2, Ja = 2, Jw = 1 i SRF = 1. Oblicz Q i określ klasę jakości masywu.
Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
RQD/Jn = 75/9 = 8,333. Jr/Ja = 2/2 = 1. Jw/SRF = 1/1 = 1.
Q = 8,333 × 1 × 1 = 8,333.
Zmierzono RQD = 5%. Pozostałe parametry: Jn = 20, Jr = 1, Ja = 4, Jw = 0,66, SRF = 5. Oblicz Q zgodnie z zasadą NGI.
Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
Do obliczenia Q przyjmujemy RQD = 10. RQD/Jn = 10/20 = 0,5. Jr/Ja = 1/4 = 0,25. Jw/SRF = 0,66/5 = 0,132.
Q = 0,5 × 0,25 × 0,132 = 0,0165.
RQD = 80%, Jn bazowe = 4, Jr = 3, Ja = 1, Jw = 1 i SRF = 1. Obliczenie dotyczy portalu, więc zastosuj mnożnik Jn × 2.
Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
Jn użyte = 4 × 2 = 8. RQD/Jn = 80/8 = 10. Jr/Ja = 3. Jw/SRF = 1.
Q = 10 × 3 × 1 = 30.
Dla RQD = 90%, Jn = 4, Jr = 3 i Ja = 1 porównaj Q dla Jw = 1 i SRF = 1 oraz dla Jw = 0,33 i SRF = 10.
Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
Część blokowa i tarciowa: 90/4 = 22,5 oraz 3/1 = 3.
Wariant 1: Jw/SRF = 1, więc Q = 22,5 × 3 = 67,5.
Wariant 2: Jw/SRF = 0,33/10 = 0,033, więc Q = 22,5 × 3 × 0,033 = 2,2275.
Dla ucznia technikum górniczego i studenta geologii inżynierskiej
W zadaniu z Q-systemu najpierw zapisz sześć parametrów w dwóch kolumnach: symbol i wartość. Następnie policz osobno trzy ilorazy. To ogranicza pomyłki przy dzieleniu przez Ja lub SRF.
Zapamiętaj też szczególną regułę: gdy RQD ≤ 10, do wzoru Q stosuje się 10. Osobno sprawdź, czy zadanie dotyczy portalu lub skrzyżowania tuneli, bo wtedy Jn może wymagać mnożnika.
Kontrola wyniku: zwiększenie Jn, Ja lub SRF obniża Q, natomiast zwiększenie RQD, Jr lub Jw - przy pozostałych danych bez zmian - podnosi Q.
Wskazówka od KalkulatorXXL
Jeśli nie potrafisz jednoznacznie dobrać parametru z opisu terenowego, nie wybieraj wartości tylko po to, by kalkulator podał wynik. Q-system jest najbardziej użyteczny wtedy, gdy parametry są udokumentowane z kartowania, rdzenia i warunków wyrobiska.
Najczęstsze błędy przy obliczaniu Q-systemu
- używanie zmierzonego RQD poniżej 10 bez zastosowania reguły RQD = 10 do obliczenia Q,
- mylenie Jr z Ja i odwracanie ilorazu Jr/Ja,
- traktowanie Jw jako „ilości wody” bez odwołania do tabeli warunków dopływu i ciśnienia,
- dobieranie SRF bez oceny naprężeń lub stref osłabienia,
- stosowanie mnożnika Jn dla portalu lub skrzyżowania bez sprawdzenia, czy dana sytuacja rzeczywiście tego wymaga,
- traktowanie samego Q jako gotowego projektu obudowy.
Źródła i założenia
Kalkulator wykorzystuje równanie i parametry Q-systemu publikowane przez Norwegian Geotechnical Institute. Wartości Jn, Jr, Ja, Jw i SRF powinny być dobierane z aktualnego podręcznika na podstawie obserwacji geologicznych. Klasy jakości odpowiadają skali przedstawianej na diagramie Q-systemu.
NGI - Using the Q-System, Rock Mass Classification and Support Design, 2025 · NGI - Tunnels and the Q-system
FAQ - Q-system i klasyfikacja masywu skalnego
Ostatnia aktualizacja: 20.08.2026