Pamiętaj: Wyniki kalkulatorów mają charakter informacyjny i zależą od podanych danych oraz przyjętych założeń. W sprawach finansowych, podatkowych, prawnych lub zdrowotnych zweryfikuj wynik w aktualnym źródle lub u odpowiedniego specjalisty. Pamiętaj: Wyniki kalkulatorów mają charakter informacyjny i zależą od podanych danych oraz przyjętych założeń. W sprawach finansowych, podatkowych, prawnych lub zdrowotnych zweryfikuj wynik w aktualnym źródle lub u odpowiedniego specjalisty.
Przejdź do treści

Q-system - kalkulator klasyfikacji masywu skalnego

Podaj RQD, Jn, Jr, Ja, Jw i SRF. Kalkulator obliczy wartość Q, trzy składowe klasyfikacji oraz jakościową klasę masywu według systemu Q opracowanego przez NGI.

Parametry Q-systemu

Wartości parametrów powinny wynikać z kartowania geologicznego lub logowania rdzenia.
masyw skalny
%
Jeśli RQD ≤ 10, do wzoru Q kalkulator przyjmie 10. Oblicz RQD z rdzenia.
Przykłady NGI: 2 - jeden system, 4 - dwa, 9 - trzy, 15 - cztery lub więcej, 20 - skała rozkruszona.
Typowo 0,5–4. Wyższe Jr oznacza korzystniejszą szorstkość.
Typowo 0,75–20. Wyższe Ja zwykle oznacza słabsze warunki tarcia.
1,0 dla suchego wyrobiska lub małego dopływu; przy większym dopływie wartość maleje.
SRF zależy m.in. od stref osłabienia, naprężeń, odprężania, ściskania i pęcznienia.
Mnożniki 2 i 3 są podane w tabeli NGI; ich zastosowanie wymaga oceny geometrii i zasięgu wpływu.
Szybka kontrola: Jn 0,5–20; Jr 0,5–4; Ja 0,75–20; Jw 0,05–1; SRF w typowych tabelach 0,5–400. Wartości z przedziałów należy dobierać z opisu geologicznego, nie „na oko”.

Wynik Q-systemu

Wartość Q
—
Klasa jakości
—
RQD / Jn
—
Jr / Ja
—
Jw / SRF
—
RQD użyte / Jn użyte
— / —
Rachunek:
Wpisz parametry.
Q-system jest klasyfikacją empiryczną. Nie zastępuje projektu obudowy ani analizy stateczności.

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.

Q = (RQD / Jn) × (Jr / Ja) × (Jw / SRF)
  • 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.

ParametrPrzykładowe wartości z tabel NGI
Jn2 - jeden system; 4 - dwa; 9 - trzy; 15 - cztery lub więcej; 20 - skała rozkruszona
Jr4 - nieciągłe; 3 - szorstkie faliste; 2 - gładkie faliste; 1 - gładkie płaskie; 0,5 - wygładzone płaskie
Ja0,75 - szczelnie zabliźnione; 1 - ściany nieprzeobrażone; 2 - lekko przeobrażone; wyższe wartości dla słabszych lub ilastych wypełnień
Jw1,0 - sucho / mały dopływ; 0,66 - średni dopływ; 0,5 - strumieniowy dopływ lub wysokie ciśnienie; niższe wartości dla bardzo dużego dopływu
SRF1 - 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?

QOpis jakości
< 0,01wyjątkowo bardzo słaby (exceptionally poor)
0,01–<0,1skrajnie słaby (extremely poor)
0,1–<1bardzo słaby (very poor)
1–<4słaby (poor)
4–<10średni (fair)
10–<40dobry (good)
40–<100bardzo dobry (very good)
100–<400skrajnie dobry (extremely good)
≥ 400wyjątkowo 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.

Zadanie 1 - podstawowe obliczenie Q

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.

Odpowiedź: Q ≈ 8,33 - masyw średni (fair).
Zadanie 2 - RQD poniżej 10%

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.

Odpowiedź: Q = 0,0165 - masyw skrajnie słaby (extremely poor).
Zadanie 3 - portal tunelu

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.

Odpowiedź: Q = 30 - masyw dobry (good).
Zadanie 4 - wpływ wody i naprężeń

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.

Odpowiedź: Q spada z 67,5 (bardzo dobry) do około 2,23 (słaby).

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

Q-system to empiryczny system klasyfikacji masywów skalnych opracowany w NGI do oceny jakości masywu i wspomagania doboru zabezpieczenia tuneli oraz innych wyrobisk podziemnych.

Q oblicza się ze wzoru Q = (RQD/Jn) × (Jr/Ja) × (Jw/SRF). Parametry opisują stopień spękania, tarcie na nieciągłościach oraz wpływ wody i naprężeń.

Według przewodnika NGI, gdy raportowane lub zmierzone RQD jest mniejsze lub równe 10, do obliczenia wartości Q przyjmuje się RQD = 10. Kalkulator robi to automatycznie.

Jn to liczba systemów nieciągłości. Im więcej zestawów spękań tworzących bloki, tym większe Jn i - przy innych parametrach bez zmian - niższa wartość Q.

Jr opisuje szorstkość nieciągłości, a Ja stopień ich przeobrażenia lub charakter wypełnienia. Iloraz Jr/Ja jest składnikiem opisującym warunki tarcia między blokami.

Jw to współczynnik redukcji związany z wodą. Niższe wartości odpowiadają większemu dopływowi lub ciśnieniu wody i obniżają wartość Q.

SRF to Stress Reduction Factor, czyli parametr uwzględniający niekorzystny wpływ stref osłabienia, naprężeń, zjawisk odprężeniowych, ściskania lub pęcznienia.

NGI zaleca dla portali zastosowanie 2 × Jn, a dla skrzyżowań tuneli 3 × Jn. Kalkulator ma opcjonalny wybór tych sytuacji.

Nie. Q-system i RMR to różne systemy klasyfikacji, z innymi parametrami i skalami. Mogą opisywać ten sam masyw, ale wartości nie są bezpośrednio porównywalne punkt za punkt.

Nie. W Q-systemie zalecenia dotyczące obudowy zależą także od wymiaru wyrobiska i ESR, a rzeczywisty projekt wymaga oceny geologicznej, geometrii, naprężeń, wody i warunków wykonania.

Nie. Parametry te wymagają interpretacji danych terenowych. Kalkulator wykonuje rachunek dla wpisanych wartości i pokazuje typowe zakresy pomocnicze.

W praktycznym diagramie NGI Q obejmuje bardzo szeroki zakres od około 0,001 do setek i więcej. Niska wartość oznacza gorszą jakość masywu, wysoka lepszą.

Ostatnia aktualizacja: 20.08.2026