Foliasjon og aninsotropi - bergmekanikk.no · Foliasjon kan være én årsak til anisotropiske...

Foliasjon og anisotropiØyvind Dammyr

Hva er foliasjon og anisotropi?

11.01.2018 Anvendt Bergmekanikk 2018 2

Isotropi: Like egenskaper uavhengig av retning

Anisotropi: Egenskaper varierer med retning

Foliasjon: Parallell planstruktur i en bergart. Opptrer typisk i form av parallellorienterte mineraler som glimmer i metamorfe bergarter, som for eksempel i gneis eller glimmerskifer. Ofte dannet som følge av kompresjon ved for eksempel fjellkjededannelse. Planstrukturen er et resultat av skjærdeformasjon (hvor struktur dannes parallelt skjærbevegelsen) eller som følge av spenningsforskjell (struktur dannes vinkelrett på største spenning).

Foliasjon kan være én årsak til anisotropiske egenskaper i en metamorf bergart, men det kan også være andre årsaker som forårsaker anisotropi (eksempelvis orientering av mikroriss).

Andre bergarter, slik som for eksempel den sedimentære leirskiferen (som ikke er omdannet) vil også kunne ha anisotropiske egenskaper.

Det er viktig å skille på om det er bergarten eller bergmassen som har anisotropiske egenskaper. Bergmassen med sine særegne sprekkeretninger og sprekkeegenskaper vil på lik linje med bergarten kunne ha anisotropiske egenskaper.

Hvorfor er det viktig å hensynta anisotropi?

11.01.2018 Anvendt Bergmekanikk 2018 3

Bergskjæring

Tunnel Tunnel

?

Tolkning av seismikk

11.01.2018 Anvendt Bergmekanikk 2018 4

Bergmasse med vertikal sedimentær lagdeling sett ovenfra:

P1

P2

Vp?

Vp?

?

Uttak av kjerneprøver

11.01.2018 Anvendt Bergmekanikk 2018 5

Bergmasse med oppsprekking og tunnel sett fra siden: Kjernehull (RQD=100?)

Tunnel lengdesnitt

Tolkning av bergmekaniske egenskaper fra laboratorietester av intakt berg

11.01.2018 Anvendt Bergmekanikk 2018 6

Tolkning av bergspenningsmålinger

11.01.2018 Anvendt Bergmekanikk 2018 7

σh

σH

σh

σtσt

11.01.2018 Anvendt Bergmekanikk 2018 8

Skjæringer i berg

11.01.2018 Anvendt Bergmekanikk 2018 9

Brudd i berg rundt tunnel/bergromAnta at bergslag kan inntreffe ved σmax = 0.5 σc

σH = 25 MPa

σh = 5 MPa σh = 5 MPa

σc = 100 MPa σc = 150 MPa

σmax = 3σH-σh

= 3x25 – 5

= 70 MPa

Risiko for bergslag

σmax = 3σH-σh

= 3x25 – 5

= 70 MPa

Ikke risiko for bergslag

11.01.2018 Anvendt Bergmekanikk 2018 10

Strekkforankringer

? ?

Effekten av orientering av svakhetsplan

Brudd/utdrivingslegeme?

Hva m

ed h

eft la

ngs h

ullv

eggen

11.01.2018 Anvendt Bergmekanikk 2018 11

Numerisk modellering

Takk for meg!