Texniki Geologia Askisi 4 2018-19enggeo-auth.weebly.com/uploads/9/2/1/9/9219674/texniki...έντονα(διαστελλόμενη(σεχαμηλές(τάσεις,(μεθραύση(των(τεμαχιδίων(σευψηλές(τάσεις

Ασκήσεις Τεχνικής Γεωλογίας

Καθ. Β.ΧρηστάραςΑν. Καθηγητής. Β. Μαρίνος

Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίαςκαι Υδρογεωλογίας

4η Άσκηση: Αντοχή Βράχου – Βραχόμαζας

Ταξινομήσεις Βραχόμαζας

ΒραχόμαζαΆρρηκτο βράχο

Ασυνέχειες

Ποιο είναι το υλικό που μελετάμε ?

Άρρηκτος βράχος



Ασυνέχεια




Αστοχία βραχόμαζαςως ισότροπο μέσο

Αστοχία κατά μήκοςΣυγκεκριμένων ασυνεχειών

Πως μπορεί να αστοχήσει η βραχόμαζα ?


Με ολίσθηση τεμάχους πάνω σε συγκεκριμένες ασυνέχειες.

Ως «οιωνεί» ομοιογενές και ισότροπο υλικό. Κάτι σαν έδαφος……

Στην περίπτωση αυτή ενδιαφέρουν οι παράμετροι που περιγράφουν τις ασυνέχειες

( Προσεχώς ………… Στο επόμενο μάθημα )

Στην περίπτωση αυτή ενδιαφέρουν οι παράμετροι που περιγράφουν τη βραχόμαζα ως σύνολο

Δοκίμιο με μία ασυνέχεια

Άρρηκτος βράχος ή πολύ κερματισμένη βραχόμαζα

Οι διατμητικές τάσεις μπορεί να προκαλούν:

¡σε άρρηκτο πέτρωμα: ψαθυρή θραύση υπό πολύυψηλές τάσεις (π.χ. σε βαθιές σήραγγες).(Ισότροπη συμπεριφορά)

¡στη βραχόμαζα: θραύση κατά μήκος σύνθετηςεπιφάνειας που εμπλέκει μια σειρά από διάφορεςασυνέχειες αλλά και διάρρηξη των γεφυρών τουάρρηκτου βράχου μεταξύ των ασυνεχειών αυτών.(Ισότροπη συμπεριφορά)

¡στις ασυνέχειες: θραύση κατά μήκος μίας ή δύοσυγκεκριμένων ασυνεχειών (επίπεδες, σφηνοειδείςολισθήσεις).(Ανισότροπη συμπεριφορά)


Αστοχία βραχόμαζαςως ισότροπο μέσο

Αστοχία κατά μήκοςΣυγκεκριμένων ασυνεχειών



ΒραχόμαζαΆρρηκτο βράχος


Ιδιότητες βραχόμαζαςΑνομοιογενής

Ανισότροπη

Είναι πολύ δύσκολο να προσδιοριστούν οι παράμετροιπου την περιγράφουν ως ενιαίο, ομοιογενές καιισότροπο υλικό……

► Τα τεχνικά έργα σχεδόν κατά κανόνα κατασκευάζονται επί ήεντός κερματισμένου-διαταραγμένου βραχώδους υλικού(βραχόμαζα) και όχι σε άρρηκτο βράχο.

► Συνεπώς, τελικός στόχος οι ιδιότητες (αντοχή καιπαραμορφωσιμότητα ) της βραχόμαζας.

Πως παραμορφώνεται για δεδομένη έντασηΔηλαδή σχέσεις τάσεων - παραμορφώσεωνΑπαραίτητα δεδομένα Ε, ν

Πότε αστοχείΔηλαδή την αντοχή του σε διάφορες καταπονήσειςΑπαραίτητα δεδομένα οι παράμετροι αντοχής του κριτηρίου αστοχίας που χρησιμοποιείται

Για κάθε υλικό τι θέλουμε να ξέρουμε?

Αρχικά υπολογίζουμε τις παραμέτρους του άρρηκτου βράχου και στη συνέχεια με απομείωση αυτών…….

Απομείωση ? …….καταλήγουμε στις αντίστοιχες παραμέτρους της βραχόμαζας

Για τη βραχόμαζα πως τα υπολογίζουμε?

Άρα ας ξεκινήσουμε από τη μελέτη του άρρηκτου βράχου

Πάμε λοιπόν στην άσκηση Α…

Πως παραμορφώνεται για δεδομένη έντασηΔηλαδή σχέσεις τάσεων - παραμορφώσεωνΑπαραίτητα δεδομένα Ε, ν

Για τον άρρηκτο βράχο λοιπόν…..

Αστοχία και παραμόρφωση άρρηκτου βράχου

Εργαστηριακές δοκιμές στο βράχο§Μονοαξονικής φόρτισης§Τριαξονικής φόρτισης§Σημειακής φόρτισης (Point Load test)§Άμεσης διάτμησης

Αστοχία και παραμόρφωση άρρηκτου βράχου

Μονοαξονική φόρτιση

Θραύση του άρρηκτου βράχου

Μονοαξονική θλιπτική αντοχή Þ αναφέρεται στο μέγιστο επίπεδο τάσεων που μπορεί να φέρει ένα δείγμα βράχουΗ μηχανική συμπεριφορά υπό απλή θλίψη περιγράφεταιαπό την καμπύλη τάσης – παραμόρφωσης:

Μονοαξονική θλιπτική αντοχή

Το πέτρωμα ως ελαστικό μέσο(Ορισμός ελαστικού μέσου Ε= σ/ε)Μέτρο Παραμορφωσιμότητας Ε

Πετρώματα Þ Μη γραμμική ελαστικότητα

• Ε μεταβάλλεται με σ

• Ε μεταβάλλεται με φορά φορτίου (Εmax )

• E συνάρτηση της δομής («αλληλοκλειδώματος κόκκων»)

• Εξηρό ¹ Ευγρό• Ε μεγαλύτερο αν υπήρξε μεγάλη σε διάρκεια φόρτιση στο παρελθόν

Παραμορφωσιμότητα άρρηκτου βράχου

Παραμορφωσιμότητα άρρηκτου βράχου

Παραμορφωσιμότητα - Θραύση άρρηκτου βράχου



Χαρακτηριστικές συμπεριφορές

Προσέγγιση ελαστικής συμπεριφοράς όταν:

• σκληρά (π.χ. με πυριτικά ορυκτά)

• πυκνής δομής

• ελάχιστου πορώδους


σ - ε

ε

σ

Ελαστική συμπεριφορά

π.χ. Βασάλτης

σ - ε

ε

σ

Ελαστική - Πλαστική συμπεριφορά

π.χ. Ασβεστόλιθοςσ - ε

ε

σ

Πλαστική- Ελαστική συμπεριφορά

π.χ. Ψαμμίτης

σ - ε

ε

σ

Πλαστική- Ελαστική -Πλαστική συμπεριφορά

π.χ. Μάρμαρο


σ - ε

ε

σ

Ελαστική - Πλαστική - Ερπυστική συμπεριφορά

π.χ Εβαπορίτες

Πότε αστοχείΔηλαδή την αντοχή του σε διάφορες καταπονήσειςΑπαραίτητα δεδομένα οι παράμετροι αντοχής του κριτηρίου αστοχίας που χρησιμοποιείται

Για τον άρρηκτο βράχο λοιπόν…….

Κριτήριο αστοχίας Hoek – Brownγια τον άρρηκτο βράχο

σci Αντοχή του άρρηκτου βράχου σε μονοαξονική θλίψη

mi Σταθερά του υλικού: εκφράζει το αλληλοκλείδωματων κόκκων – ορυκτών μεταξύ τους.

0.5

ci

3ici31 1σσmσσσ ÷

ø

öçè

æ++=

ΔΙΑΤΜΗΤΙΚΗ ΑΝΤΟΧΗ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΙΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ MOHR - COULOMB

Διατμητική αντοχή: Η τάση που πρέπει να εφαρμοστεί ώστε να προκληθεί η αμοιβαία μετατόπιση των κόκκων ή τεμαχών βράχου.

Εκφράζεται από:¡Συνοχή c (KPa): Εκφράζει το ¨δέσιμο¨των κόκκων (στον άρρηκτο) ή τεμαχών (στη βραχόμαζα)

¡Γωνία εσωτερικής τριβής φ (ο): Τριβή ανάμεσα στα ορυκτά ή στα τεμάχη που αντιστέκεται στη διάτμηση

Υπολογισμός παραμέτρων διατμητικής αντοχής (c καιφ) του άρρηκτου βράχου μέσω ταύτισης των δύοκαμπύλων θραύσης Hoek – Brown και Mohr – Coulombγια συγκεκριμένη σ3


Η ευθεία - περιβάλλουσα θραύσης (Mohr-Coulomb) ταυτίζεται σε κάποιο σημείο(ανάλογα με την σ3) με την καμπύλη (Hoek & Brown). Εκεί υπολογίζεται το c και φ.

Η αντοχή σε μονοαξονική φόρτιση εξαρτάται από:� Συστατικά ορυκτά� Τρόπος σύνδεσης (δομή)«κλείδωμα» κόκκων- συγκόλληση

Θραύση του άρρηκτου βράχου

Τιμές ανεμπόδιστης θλίψης σci (UCS)

Έδαφος<1

Μαλακοί βράχοι<20

Ιλυόλιθος, αργιλικός σχιστόλιθος, κρητίς, ορυκτό αλάτι, αποσαθρωμένα πετρώματα<20Πολύ χαμηλή

αντοχή

Ψαμμίτης μέτρια συνεκτικός, τόφφος, ιλυόλιθος, αργιλικός σχιστόλιθος20-60Χαμηλή αντοχή

Ψαμμίτης, μαρμαρυγιακός σχιστόλιθος, μαργαϊκός ασβεστόλιθος60-100Μέση αντοχή

Μάρμαρο, γρανίτης, γνεύσιος, ασβεστόλιθος100-200Υψηλή αντοχή

Χαλαζίτης, δολερίτης, γάββρος, βασάλτης>200Πολύ υψηλή αντοχή

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑσc (MPa)ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ

Από E. Hoek & P. Marinos, 2000

Τιμή σταθεράς mi ανά πέτρωμα

Hoek & Marinos, 2000.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

-5 0 5 10 15 20 25 30σ3 (MPa)

σ1 (MPa)

σt


σci

σci = 50MPami=17

Επίδραση σταθεράς υλικού mi

-50

0

50

100

150

200

250

300

-20 -10 0 10 20 30 40

σ3 (MPa)

σ1 (MPa)

mi=4mi=17mi=28

Μεταβάλλει κυρίως την κλίση (γωνία τριβής)

Επίδραση σci

-50

0

50

100

150

200

250

300

350

-10 0 10 20 30 40 50

σ3 (MPa)

σ1 (MPa)

σci=5σci=30σci=100

Τύπος αστοχίας άρρηκτου βράχου

Η ψαθυρή θραύση συμβαίνειως αποτέλεσμα της ανάπτυξηςρωγμών κατά μήκος τουσυμπαγούς βράχου. Οιασυνέχειες αυτές στον βράχοαναπτύσσονται στην ¨τροχιά¨της μέγιστης κυρίας τάσηςδημιουργώντας λεπτές πλάκες.

Σημειώσεις E. Hoek από το διαδίκτυο, 2007

Εκτίναξη βράχου (rock burst)

Σήραγγα Bredetto, Ελβετία. Βάθος ~1500m

Πάμε στην άσκηση Β…

ΑΝΤΟΧΗ ΤΗΣ ΒΡΑΧΟΜΑΖΑΣ

Γενικευμένο κριτήριο αστοχίας Hoek & Brownγια βραχόμαζες:

a

ci

3bci31 sσσmσσσ ÷

ø

öçè

æ++=

÷øö

çèæ ++÷

øö

çèæ +=

245tan2

245tan231

ffss !! c

mb

s

a

mi

1

0.5

Απομειωμένα ανάλογα με το πόσο «απέχει» η βραχόμαζα από τον άρρηκτο βράχο…

0.5

ci

3ici31 1σσmσσσ ÷

ø

öçè

æ++=

Κριτήριο αστοχίας Hoek &Brown για άρρηκτο βράχο:

Κριτήριο αστοχίας

Mohr - Coulomb

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ ΒΡΑΧΟΜΑΖΑΣ

¡ Εμπειρικές μέθοδοι «ποσοτικοποίησης» της ποιότητας της βραχόμαζας, με βάση κάποια χαρακτηριστικά της, όπως:

¡ Δομή - κερματισμός, αντοχή άρρηκτου βράχου, ποιότητα και πλήθος ασυνεχειών, παρουσία νερού κλπ.

Β: Κατάσταση ασυνεχειών

► QNGI (Barton 1974)► RMR (Bieniawski 1979)► Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής GSI (Hoek & Marinos 2000)*

*Το σύστημα GSI χρησιμοποείται ευρέως σε όλο τον κόσμο και ιδιαίτερα στην Ελλάδα. Αποτελεί τμήμα των προδιαγραφών μελέτης και κατασκευή των έργων του Μετρό, της Εγνατίας Οδού, των έργων Οδοποιίας και Σιδηροδρόμου. Θεμελιώθηκε σε πολλές

περιπτώσεις ασθενών βραχομαζών που αντιμετωπίστηκαν κατά τη μελέτη και κατασκευή τεχνικών έργων τις τελευταίες 2 δεκαετίες στην Ελλάδα.

GSIΑ: Δομή


Για να προσδιορίσουμε την αντοχή της βραχόμαζαςχρειαζόμαστε τις ακόλουθες παραμέτρους:1. Αντοχή άρρηκτου βράχου (Εργαστηριακές δοκιμές)

2. Παράγοντες απομείωσης της αντοχής του άρρηκτου βράχου

• Μονοαξονική θλιπτική αντοχή σci• Σταθερά υλικού mi

• Βαθμονόμηση της ποιότητας της βραχόμαζας (συστήματα ταξινόμησης, GSI, RMR)

• Διαταραχή της βραχόμαζας κατά την κατασκευή (D)

Η ταυτότητα της βραχόμαζας

Μέσω του κριτηρίου Hoek and Brown και του GSI βρίσκουμε:¡ την αντοχή (συνοχή c και γωνία τριβής φ)¡ την παραμορφωσιμότητα Ε

Κριτήριο αστοχίας Hoek – Brownγια την βραχόμαζα

• GSI

• Μονοαξονική θλιπτική αντοχή σci• Σταθερά υλικού mi

Άρρηκτο πέτρωμα

Άρρηκτο πέτρωμα με μία ασυνέχεια

Πολύ τεμαχισμένη βραχόμαζα από τέσσερις ή περισσότερες ασυνέχειες

Τεμαχισμένη βραχόμαζα από τρεις ορθογωνίως τεμνόμενες ασυνέχειες

Γενικώς ισότροπη, ψαθυρή, ελαστική συμπεριφορά στα σκληρά πετρώματα

Εντελώς ανισότροπη εξαρτάται από τον προσανατολισμό και την διατμητική αντοχή της ασυνέχειαςΑνισότροπη ανάλογα με τον αριθμό, προσανατολισμό, εμμονή και αντοχή των ασυνεχειών

Ευλόγως ισότροπη,έντονα διαστελλόμενη σε χαμηλές τάσεις, με θραύση των τεμαχιδίων σε υψηλές τάσεις

Αποδομημένη βραχόμαζα

Στρωματώδης αλλά κερματισμένη και διαταραγμένη

Φυλλώδης/Διατμημένη

Ανισότροπη ανάλογα με τον κερματισμό των επιπέδων στρώσης ή της σχιστότητας και της αντοχής των ασυνεχειών

Ευλόγως ισότροπη

Ευλόγως ισότροπη, μικρή διαφορά μεταξύ αντοχών πετρώματος και ασυνεχειών. Θραύση τεμαχών ακόμη και σε χαμηλές τάσεις

ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ ΒΡΑΧΟΜΑΖΑΣ GSIΤύποι δομών βραχόμαζας

ΤΥΠΟΙ ΔΟΜΩΝ ΒΡΑΧΟΜΑΖΑΣ































Τεμαχισμένη βραχόμαζα

Ο προσανατολισμός των ασυνεχειών είναι τέτοιος που δεν ευνοεί ολίσθηση του πρανούς κατά μήκος τους
















Πολύ τεμαχισμένη βραχόμαζα

Το υλικό μπορεί να θεωρηθεί ότι συμπεριφέρεται ισότροπα.















































Διατμημένη βραχόμαζα
















Η τιμή της βαθμονόμησης προκύπτει ως συνδυασμός:i. της δομής και ii. της ποιότητας των ασυνεχειών

Δεν έχει νόημα μοναδική τιμή – πιο ρεαλιστικό το εύρος, π.χ. 35-40

GSI=60-70

Σύστημα ταξινόμησης βραχόμαζας GSI

ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ ΔΙΑΤΑΡΑΞΗΣ ΒΡΑΧΟΜΑΖΑΣ D


Γενικευμένο κριτήριο αστοχίας Hoek & Brownγια βραχόμαζες: a

ci

3bci31 sσσmσσσ ÷

ø

öçè

æ++=

)1428100exp(D

GSImm ib --

=

s = exp(GSI −1009−3D

)

)(61

21 3/2015/ -- -+= ee GSIa

Μέτρο Ελαστικότητας Βραχόμαζας

m i ( ( 60 15D GSI)/11)1 D/ 2E E( 0.02 )

1 e + -

-= +

+

Hoek, Carranza-Torres, Corkum, 2002

Hoek, Diederich, 2006

Ei Μέτρο Ελαστικότητας άρρηκτου βράχου

Em (GPa) = (1−D2) σ ci (MPa)

100×10(GSI−10)/40

ΕΦΑΡΜΟΓΗ GSI

¡Με το GSI εκφράζεται αριθμητικά η απομείωσητων σταθερών του υλικού ανάλογα με τηρωγμάτωση της βραχόμαζας

¡ Σημαντικό στοιχείο στην επίλυση του κριτηρίουθραύσης Hoek and Brown(Η πρόσφατη επίλυση του κριτηρίου Hoek and Brown γίνεταιμε το πρόγραμμα Rocdata που μπορεί να αναζητηθείελεύθερα στο διαδίκτυο, www.rocscience.com).

¡Προσδιορισμός αντιπροσωπευτικών τιμών τωνπαραμέτρων σχεδιασμού των τεχνικών έργων σεπεριβάλλον ρωγματωμένων βράχων

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑROCDATA

!

!

!

ΣΥΣΤΑΣΕΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ GSI

¡Πεδίο παρατήρησης και προεκβολή πληροφορίας§Οπτική εξέταση από επιφανειακές εμφανίσεις, εκσκαφές, μέτωπα σηράγγων ή πυρήνες γεωτρήσεων

§Η εκτίμηση του GSI από γεωτρήσεις είναι αξιόπιστη αρκεί να προεκβάλεται στις τρείς διαστάσεις, βάσει γνώσης του γεωλογικού μοντέλου της ευρύτερης περιοχής, η γραμμική πληροφορία των πυρήνων.


¡Πεδίο παρατήρησης και προεκβολή πληροφορίας§Πρανή ορυγμάτων: Αποτίμηση εκείνης της βραχόμαζας μέσα από την οποία εκτιμάται ότι διέρχεται η επιφάνεια θραύσης. Αν υπάρχουν ¨νησίδες¨άλλης ποιότητας υλικού απ’αυτό που επικρατεί, το GSI διορθώνεται κατά κρίση. Δεν συνίσταται η εξαγωγή μέσων όρων.


¡Πεδίο παρατήρησης και προεκβολή πληροφορίας

§Σήραγγες: Εκτίμηση της βραχόμαζας που θα φέρει τα φορτία (ζώνη μίας περίπου διαμέτρου). Αν εκτιμάται ότι πιο πτωχή ποιότητας βραχόμαζα μπορεί να απαντάται σε καίριες θέσεις συγκέντρωσης τάσεων τότε συνίσταται οι τιμές του GSI να αντιστοιχούν στην ποιότητα αυτή. Η προεκβολή της πληροφορίας στο βάθος από επιφανειακές εμφανίσεις γίνεται, με γεωλογική πάντα κρίση, με μετακίνηση του δείκτη προς τα πάνω και ελαφρά προς τα αριστερά. Τα παραπάνω δεν ισχύουν για βραχόμαζες με δομή μυλονιτιωμένου ή διατμημένου υλικού (δύο τελευταίες σειρές του διαγράμματος).

10

20

30

40

50

60

70

80

90

ΓΕΩΛΟΓΙΚΟΣ ΔΕΙΚΤΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΕ ΡΗΓΜΑΤΩΜΕΝΟΥΣ ΒΡΑΧΟΥΣ

(Hoek and Marinos, 2000)

ΔΟΜΗ

ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ ΑΣΥΝΕΧΕΙΑΣ

ΠΟΛΥ ΚΑΛΗ

Πολύ τραχείες, μη αποσαθρωμένες επιφάνειες

ΜΕΙΟΥΜΕΝΗ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΑΣΥΝΕΧΕΙΩΝ

ΚΑΛΗ

Τραχείες, ελαφρά αποσαθρωμένες και

οξειδωμένες επιφάνειες

ΜΕΤΡΙΑ

Λείες, μετρίως αποσαθρωμένες και

εξαλλοιωμένες επιφάνειες

ΠΤΩΧΗ

Επιφάνειες ολίσθησης, πολύ αποσαθρωμένες με

συμπαγή επιφλοιώματα ή υλικό πλήρωσης με γωνιώδη

θραύσματα

ΠΟΛΥ ΠΤΩΧΗ

Επιφάνειες ολίσθησης πολύ αποσαθρωμένες

με μαλακό αργιλικό υλικό πλήρωσης

ΜΕΙΟΥΜ

ΕΝΟ ΑΛΛΗΛΟΚΛΕΙΔΩΜΑ ΤΩΝ ΒΡΑΧΩΔΩΝ ΤΕΜΑΧΩΝINTACT OR MASSIVE - Άρρηκτα

βραχώδη τεμάχη ή άστρωτος βράχος με λίγες ασυνέχειες σε μεγάλη απόσταση

BLOCKY - Αδιατάρακτη βραχόμαζαμε πολύ καλό αλληλοκλείδωμα πουαποτελείται από κυβικά τεμάχηοριζόμενα από τρεις ορθογώνιατεμνόμενες οικογένειες ασυνεχειώνVERY BLOCKY-

blocks)

Μερικώς διαταρα-γμένη βραχόμαζα με πολύπλευραγωνιώδη τεμάχη ( που σχηματίζονται από τέσσερις ή περισσότερες οικογένειες ασυνεχειώνBLOCKY/DISTURBED/SEAMYΠτυχωμένη με γωνιώδη τεμάχη πουσχηματίζονται απο πολλές αλληλο-τεμνόμενες οικογένειες ασυνεχειών.Εμμονή στρώσης ή σχιστότητας

DISINTEGRATED - Ισχυρά κερματι-σμένη βραχόμαζα με πτωχό αλληλο-κλείδωμα και με ταυτόχρονη παρουσία γωνιωδών και αποστρογ-γυλωμένων τεμαχώνLAMINATED/SHEARED - Φυλλώδηςή σχιστοποιημένη και τεκτονικώς διατμημένη ασθενής βραχόμαζα. Η σχιστότητα επικρατεί έναντι οποιασδήποτεάλλης οικογένειας ασυνεχειών εμποδίζοντας την δημιουργία γωνιωδών τεμαχών

N/A N/A

N/A N/A

Βασιζόμενοι στην εμφάνιση της βραχόμαζας (περιγραφή δομής και κατάσταση επιφάνειας ασυνεχειών) εκτιιμήστε τη μέση τιμή του GSI, χωρίς υποχρεωτικά μεγάλη ακρίβεια. Το να επιλέξετε ενα εύρος τιμών από 33 ως 37 είναιπιο ρεαλιστικό από το να δήλώσετε ότι GSΙ=35.

. Στην περίπτωση που οι ασθενείς επίπεδες επιφάνειεςέχουν μη ευνοϊκό προσανατολίσμοσε σχέση με το πρανές εκσκαφής, τότε αυτέςκαθορίζουν την συμπεριφορά της βραχόμαζας.Η διατμητική αντοχή επιφανειών σε βράχους που υπόκεινται σε εξασθένιση λόγω διακύμανσης της περιεκτικότητας σε υγρασία,είναι περαιτέρω μειωμένη όταν υπάρχει νερό.Οταν, οι βραχόμαζες ανήκουν στις μέτριες έωςπτωχές κατηγορίες και υπάρχει νερό τότε μετακινούμαστε προς τα δέξια. Η υδροστατικήπιέση λαμβάνεται υπόψη με την ανάλυση ενεργών τάσεων.

Σημειώνεται ότι ο Πίνακας δεν εφαρμόζεται σε κινηματικά ελεγχόμενες αστάθειες

Προεκβολή της γεωλογικήςπληροφορίας στο βάθος από επιφανειακές εμφανίσεις


¡Άνοιγμα ασυνεχειών: Η χαλάρωση τηςβραχόμαζας αξιολογείται από την παράμετροβαθμού διαταραχής D (Hoek, Carranza-Torresand Corkum,2002) του κριτηρίου θραύσης Hoekand Brown της βραχόμαζας λόγω χρήσηςανατινάξεων ή λόγω χαλάρωσης (από 0 γιααδιατάρακτη, έως 1 για πολύ διαταραγμένηβραχόμαζα) και όχι μέσω GSI.

¡Ασυνέχειες με υλικό πλήρωσης:§Πτωχή κατάσταση ασυνεχειών στον βασικό πίνακαGSI

§Άν είναι συστηματικό και παχύ συνίσταται η χρήσητου πίνακα GSI για ετερογενείς βραχόμαζες(φλύσχη)


¡Αποσαθρωμένη βραχόμαζα§Πιο δεξιές θέσεις στον πίνακα απ’ ότι στην μη αποσαθρωμένη.

§Αν η αποσάθρωση έχει προχωρήσει και στη θεμελιώδη μάζα αλλά η δομή παραμένει, τότε θα πρέπει να μειώνονται ανάλογα και οι σταθερές του γεωϋλικού (σci, mi).

§Άν η αποσάθρωση έχει εξαφανίσει τη λογική των ασυνεχειών τότε η αντοχή του γεωϋλικού θα πρέπει να υπολογίζεται με τη λογική του εδάφους.

10

20

30

40

50

60

70

80

90



ΔΟΜΗ


ΠΟΛΥ ΚΑΛΗ



ΚΑΛΗ



ΜΕΤΡΙΑ



ΠΤΩΧΗ



θραύσματα

ΠΟΛΥ ΠΤΩΧΗ



ΜΕΙΟΥΜ




blocks)



N/A N/A

N/A N/A




Διόρθωση τιμής GSI λόγω αποσάθρωσης


¡Συσχέτιση με άλλους δείκτες συστημάτωνταξινόμησης:

Δεν συνιστάται η συσχέτιση του GSI με άλλουςδείκτες για τις φτωχές και ετερογενείςβραχόμαζες αλλά η απ ’ ευθείας εξαγωγή τουGSI από άμεση παρατήρηση.

ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ GSI

¡Παρουσία νερού§Επίδραση σε βραχόμαζες όπου η κατάσταση τωνασυνεχειών είναι επιδεικτική σε εξασθένιση απόμεταβολές της περιεχόμενης υγρασίας και οδηγείστη μείωση της διατμητικής αντοχής τωνασυνεχειών.

§Αναφέρεται στις 3 τελευταίες κολώνες καισυνίσταται μετακίνηση του δείκτη προς τα δεξιά.

§Η πίεση του νερού λαμβάνεται υπ ’ όψηανεξάρτητα, στην ανάλυση κατά τον σχεδιασμό καιόχι μέσα από το GSI (ανάλυση ενεργών τάσεων).

10

20

30

40

50

60

70

80

90



ΔΟΜΗ


ΠΟΛΥ ΚΑΛΗ



ΚΑΛΗ



ΜΕΤΡΙΑ



ΠΤΩΧΗ



θραύσματα

ΠΟΛΥ ΠΤΩΧΗ



ΜΕΙΟΥΜ




blocks)



N/A N/A

N/A N/A




Διόρθωση τιμής GSI λόγω παρουσίας νερού

ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ GSI

¡Ανισοτροπία§Δεν εφαρμόζεται το GSI σεπεριπτώσεις όπου ηβραχόμαζα συμπεριφέρεταιανισότροπα και η αστοχίαλαμβάνει χώρα σεπροτιμητέες διευθύνσειςαστοχίας

§Δεν τίθεται το παραπάνωδίλημμα για βραχόμαζες μεδομή σαν αυτή της 6ηςσειράς (διατμημένηβραχόμαζα) διότι η διαφοράτης αντοχής μεταξύθεμελιώδους μάζας καιασυνέχειας είναι μικρή

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΕΩΝGSI

ΑΣΚΗΣΗ Β (ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΕΣ ΜΟΝΟ)

B1


B2


B3


B4α B4β

ΑΣΚΗΣΗ Γ (ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΕΣ ΜΟΝΟ)

Γ1


Γ2


Γ3


Γ4


Γ5

Βιβλιογραφία Άσκησης

¡ Hoek, E., Carranza-Torres, C., Corkum, B., 2002. Hoek -Brown failure criterion - 2002 edition. In: Bawden H.R.W., Curran, J., Telesnicki, M. (eds). Proceedings of NARMS-TAC 2002, Toronto, pp. 267-273.

¡ Hoek, E. and Marinos, P. 2007. A brief history of the development of the Hoek-Brown failure criterion. Soils and Rocks, No. 2., November 2007.

¡ Marinos, V., Marinos, P., Hoek, E. “The geological Strength index: applications and limitations”. Bull. Eng. Geol. Environ. 64, 55-65 (2005).

¡ Marinos, P and Hoek, E. 2000 GSI – A geologically friendlytool for rock mass strength estimation. Proc. GeoEng2000 Conference, Melbourne. 1422-1442

Documents

Texniki Geologia Askisi 4 2018-19enggeo-auth.weebly.com/uploads/9/2/1/9/9219674/texniki...έντονα(διαστελλόμενη(σεχαμηλές(τάσεις,(μεθραύση(των(τεμαχιδίων(σευψηλές(τάσεις