Ο ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΤΩΝ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ

Transcript

1 Ο ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΤΩΝ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ Θεμελιώσεις σε βραχόμαζα Ορύγματα Σήραγγες

2 Ο ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΤΩΝ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ Θεμελιώσεις σε βραχόμαζα Ορύγματα Απαιτεί την γνώση της ποιότητας του γεωυλικού (βραχόμαζας) πάνω ή μέσα στο οποίο θα πραγματοποιηθεί η κατασκευή Σήραγγες

3 ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΑ ΛΟΙΠΟΝ Γνώση του προσομοιώματος της βραχόμαζας (που απαραίτητα απαιτεί την προηγούμενη γνώση του γεωλογικού προσομοιώματος) Γεωτεχνικές παράμετροι της βραχόμαζας όπως ορίστηκε από το προσομοίωμά της

4 ΤΟ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΜΑ ΤΗΣ ΒΡΑΧΟΜΑΖΑΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ, ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ I. Βράχος Ασυνέχειες : Ποσοτική περιγραφή II. Άρρηκτος Βράχος-Βραχόμαζα Βραχόμαζα: Ιδιότητες, Παράμετροι σχεδιασμού

5 Ι. Βράχος Ασυνέχειες : Ποσοτική περιγραφή

6 ΤΟ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΜΑ ΤΗΣ ΒΡΑΧΟΜΑΖΑΣ (Α) Ο ΒΡΑΧΟΣ (Β) Η ΒΡΑΧΟΜΑΖΑ = ΒΡΑΧΟΣ + ΑΣΥΝΕΧΕΙΕΣ

7 1. Ο ΒΡΑΧΟΣ (ΑΡΡΗΚΤΟΣ) I. ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ Περιγράφεται από την τιμή της ανεμπόδιστης θλίψης σ ci (UCS)

8 I. ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ 1. Ο ΒΡΑΧΟΣ (ΑΡΡΗΚΤΟΣ) Περιγράφεται από την τιμή της ανεμπόδιστης θλίψης σ ci (UCS) ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΑΝΤΟΧΗ ΩΣ ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ σc (MPa) ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ Πολύ υψηλή αντοχή >200 Χαλαζίτης, δολερίτης, γάββρος, βασάλτης Υψηλή αντοχή Μάρμαρο, γρανίτης, γνεύσιος, ασβεστόλιθος Μέση αντοχή Χαμηλή αντοχή Ψαμμίτης, μαρμαρυγιακός σχιστόλιθος, μαργαϊκός ασβεστόλιθος Ψαμμίτης μέτρια συνεκτικός, τόφφος, ιλυόλιθος, αργιλικός σχιστόλιθος ΒΡΑΧΟΙ Πολύ χαμηλή αντοχή <20 Ιλυόλιθος, αργιλικός σχιστόλιθος, κρητίς, ορυκτό αλάτι, αποσαθρωμένα πετρώματα <20 Μαλακοί βράχοι <1 Έδαφος

9

10

11 2. ΑΣΥΝΕΧΕΙΕΣ Φυσικά επίπεδα διαχωρισμού ασθενείς επιφάνειες επιφάνειες στρώσεων επιφάνειες σχιστότητας Διακλάσεις Ρήγματα Τυχαίες ρωγμές Σημαντική εξάρτηση της τεχνικής συμπεριφοράς από τις ασυνέχειες

12 ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΣΥΝΕΧΕΙΩΝ ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ Βιβλιογραφία: Rock characterisation Testing and Monitoring, ISRM suggested methods, edited by ET Brown, Pergamon, 1981

13 Χαρακτηριστικά ασυνεχειών 1. Προσανατολισμός 2. Αποστάσεις 3. Εμμονή 4. Τραχύτητα 5. Αντοχή τοιχωμάτων 6. Άνοιγμα 7. Υλικά πλήρωσης 8. Νερό 9. RQD

14 1. Προσανατολισμός Διεύθυνση/κλίση (φορά κλίσης / κλίση) μετρήσεις με πυξίδα

15 1. Προσανατολισμός χρήση φωτογραμμετρικών μεθόδων: για πολλές μετρήσεις σε απροσπέλαστα πρανή

16 Χρήση στερεογραφικής προβολής για την διαχείριση και ανάλυση του προσανατολισμού των ασυνεχειών

17 1. Προσανατολισμός Αστάθεια στη δημιουργία κινηματικών καταστάσεων ασταθείας σε πρανή ή υπόγειες εκσκαφές - σήραγγες Απαιτούμενες μετρήσεις (Ρεαλιστικά 150) Παρουσίαση αποτελεσμάτων: κυρίως στερεογραφικές προβολές

18 1. Προσανατολισμός Σημασία στις σήραγγες

19 Συνθήκες για ελεύθερη πτώση σφήνας βράχου από την οροφή σήραγγας Συνθήκες για πτώση σφήνας με ολίσθηση από την οροφή σήραγγας

20 2. Αποστάσεις - Αποστάσεις γειτονικών ασυνεχειών

21 2. Αποστάσεις (αραίωση) - Αποστάσεις γειτονικών ασυνεχειών - Καθορισμός μεγέθους μεμονωμένων Blocks σχέση - με συνοχή συνόλου - με δυνατότητες περιστροφικής ολισθήσεως στα πρανή (μικρές αποστάσεις) - με περατότητα και αποστράγγιση βραχόμαζας (συναρτήσει και υπολοίπων χαρακτήρων των ασυνεχειών) - Μέτρηση: μετροταινία Πυξίδα Οπτικά (ανάλογη με την ακρίβεια που απαιτείται) - Παρουσίαση αποτελεσμάτων: Ταξινόμηση σε πίνακα ή Ιστόγραμμα

22 Μετρήσεις σε: - επιφανειακές εμφανίσεις - γεωτρήσεις (με ειδική camera τηλεοράσεως) - Περιγραφή (τυποποιημένη) Αποστάσεις Εξαιρετικά μικρές αποστάσεις < 20mm Πολύ μικρές mm μικρές mm μέσες mm μεγάλες mm πολύ μεγάλες mm εξαιρετικά μεγάλες >6000mm

23 3. Εμμονή - Έκταση ασυνέχειας στο χώρο (μήκος στην επιφάνεια εμφανίσεως) Σημασία: - στην ευστάθεια πρανών - σήραγγες (και μικρά μήκη 5-10μ επικίνδυνα, σε συνδυασμό με άλλες παραμέτρους)

24 - Μέτρηση: Ταινία - Ταξινόμηση: Πολύ μικρή συνέχεια < 1m1 μικρή 1-3m μέση 3-10m υψηλή 10-20m πολύ υψηλή >20m - Διευκρίνηση αν οι ασυνέχειες τελειώνουν πάνω σε άλλη διάκλαση ή μέσα στο υλικό του πετρώματος - Σημασία των «γεφυρών» στις ασυνεχείς ασυνέχειες

25 Φράγμα Ermenek, Τουρκία, 2005 Πέτρωμα: Ασβεστόλιθοι Ευστάθεια πράσινου τεμάχους;

26 Φράγμα Ermenek, Τουρκία Το τέμαχος που ορίζεται από τις ασυνέχειες R-J5g και R- J5e 286/68 Άξονας έδρασης του φράγματος

27 ΗασυνέχειαR-J5g εκεί που υποτίθεται ότι περνάει μέσα στην βραχόμαζα: μη εμμένουσα στον χώρο ασυνέχεια

28 4. Τραχύτητα - Άμεση συνιστώσα της διατμητικής αντοχής της ασυνέχειας (κυρίως σε ασυνέχειες χωρίς υλικό πληρώσεως) - Τραχύτητα 1ου και 2ου βαθμού (κλίμακα δείγματος)

29 Τυπικά προφίλ τραχύτητας και αντίστοιχες τιμές JRC

30 5. Αντοχή τοιχωμάτων - Σχέση με διατμητική αντοχή - Η αλλοίωση από αποσάθρωση των τοιχωμάτων είναι διαφορετική από την αλλοίωση στο εσωτερικό του πετρώματος - Φίλμ από δευτερογενή ορυκτά σαν επένδυση τοιχωμάτων (περιγραφή - δοκιμές) Μετρήσεις: Σφυρί Schmidt (L)

31 5. Αντοχή τοιχωμάτων

32 5. Αντοχή τοιχωμάτων

33 6. Άνοιγμα - Επηρεάζει την χαλαρότητα της βραχόμαζας - Σχέσεις με νερό (πίεση ή παροχή - αποστράγγιση) - Δυσκολίες στη μέτρηση (εξωγενείς παράγοντες που μεγαλώνουν το άνοιγμα κοντά στην επιφάνεια) Ταξινόμηση ανοίγματος <0,1mm Πολύ κλειστό 0,1-0,25mm 0,25mm Κλειστό 0,5-2,5mm 1-10cm10cm Ανοικτό Πολύ ευρύ

34 7. Υλικά πλήρωσης - Εξάρτηση αντοχής από την ποιότητα υλικού πληρώσεως και το πάχος του - Ρόλος τραχύτητας

35 7. Υλικά πλήρωσης Χαρακτηρισμός υλικού από ταξινόμηση Εδαφομηχανικής (κοκκομετρία, συνεκτικότητα)

36 8. Νερό Σημασία: - ευστάθεια βραχόμαζας (εκτιμήσεις φορτίου νερού) - αποστραγγίσεις βραχόμαζας (εκτιμήσεις περατότητας) Μετρήσεις: Παρατηρήσεις υπαίθρου, Μετρήσεις σε βάθος (γεωτρήσεις, υπόγεια έργα, υδρογεωλογία περιοχής) Ταξινόμηση ασυνέχειας: Ξερή, υγρή, στάγδην ροή, συνεχής ροή (I-VI)

37 9. RQD Μέτρηση στα δείγματα των γεωτρήσεων RQD Ποιότητα πετρώματος 0-25 πολύ πτωχή πτωχή μέτρια καλή εξαιρετική R.Q.D. Το άθροισμα στα μήκη των τμημάτων στα δείγματα γεώτρησης που έχουν μήκος πάνω από 10cm (4 ) σε % του μήκους διατρήσεως

38 R.Q.D. (Παράδειγμα)

39 ΙΙ. Άρρηκτος Βράχος-Βραχόμαζα Βραχόμαζα: Ιδιότητες, Παράμετροι σχεδιασμού

40 Τύποι δομών βραχόμαζας Άρρηκτο πέτρωμα Γενικώς ισότροπη, ψαθυρή, ελαστική συμπεριφορά στασκληράπετρώματα Άρρηκτο πέτρωμα με μία ασυνέχεια Τεμαχισμένη βραχόμαζα από τρείς ορθογωνίως τεμνόμενες ασυνέχειες Πολύ τεμαχισμένη βραχόμαζα από τέσσερις ήπερισσότερες ασυνέχειες Στρωματώδης αλλά κερματισμένη και διαταραγμένη Εντελώς ανισότροπη εξαρτάται από τον προσανατολισμό Και την διατμητική αντοχή της ασυνέχειας Ανισότροπη ανάλογα με τον αριθμό, προσανατολισμό,εμμονή και αντοχή των ασυνεχειών Ευλόγως ισότροπη, έντονα διαστελλόμενη σε χαμηλές τάσεις, με θραύση των τεμαχιδίων σε υψηλές τάσεις Ανισότροπη ανάλογα με τον κερματισμό των επιπέδων στρώσης ή της σχιστότητας και της αντοχής των ασυνεχειών Αποδομημένη βραχόμαζα Ευλόγως ισότροπη Φυλλώδης/ Διατμημένη Ευλόγως ισότροπη, μικρή διαφορά μεταξύ αντοχών πετρώματος και ασυνεχειών. Θραύση τεμαχών ακόμη και σε χαμηλές τάσεις

41 Τύποι δομών βραχόμαζας Γεωτεχνικες Παράμετροι Άρρηκτο πέτρωμα Εφαρμογή κριτηρίου Hoek & Brown για βραχόμαζες ψαθυρής θραύσης δοκιμές εργαστηρίου Άρρηκτο πέτρωμα με μία ασυνέχεια Τεμαχισμένη βραχόμαζα από τρείς ορθογωνίως τεμνόμενες ασυνέχειες Πολύ τεμαχισμένη βραχόμαζα από τέσσερις ήπερισσότερες ασυνέχειες Στρωματώδης αλλά κερματισμένη και διαταραγμένη Αποδομημένη βραχόμαζα Φυλλώδης/ Διατμημένη

42 Ο ΑΡΡΗΚΤΟΣ ΒΡΑΧΟΣ Ιδιότητες - Πολυκρυσταλλικό ετερογενές μέσο (συνήθως) - «Ατελές μέσο» (ατέλειες στη σύνδεση, μικρορωγμές) - Πολλές φορές και ανισότροπο μέσο (ανισοτροπία πετρώματος) Ενδιαφέρουν: συστατικά ορυκτά τρόπος σύνδεσης «κλείδωμα» κόκκων συγκόλληση (σιμέντωση)

43 ΤΟ ΠΕΤΡΩΜΑ ΩΣ ΕΛΑΣΤΙΚΟ ΜΕΣΟ (Ορισμός ελαστικού μέσου Ε=σ/ε) ΜΕΤΡΟ ΕΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΠΕΤΡΩΜΑΤΑ Μη γραμμική ελαστικότητα Ε μεταβάλλεται με σ Ε μεταβάλλεται με φορά φορτίου (Ε max ) E συνάρτηση της δομής («αλληλοκλειδώματος κόκκων») Ε ξηρό Ε υγρό Ε μεγαλύτερο αν υπήρξε μεγάλη σε διάρκεια φόρτιση στο παρελθόν ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΕΠΙΛΕΓΕΤΑΙ ΤΟ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟ ΜΕΤΡΟ Ε ΣΕ ΚΑΘΕ ΤΕΧΝΙΚΟ ΕΡΓΟ

44 ΤΟ ΠΕΤΡΩΜΑ ΩΣ ΕΛΑΣΤΙΚΟ ΜΕΣΟ (Ορισμός ελαστικού μέσου Ε=σ/ε)

45

46 ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΩΝ ΔΙΑΦΟΡΩΝ ΟΙΚΟΓΕΝΕΙΩΝ ΠΕΤΡΩΜΑΤΩΝ Προσέγγιση ελαστικής συμπεριφοράς όταν: σκληρά (π.χ. Με πυριτικά ορυκτά) πυκνής δομής ελάχιστου πορώδους

47 ΕΡΠΥΣΜΟΣ Παραμόρφωση συναρτήσει του χρόνου, κάτω από το ίδιο περιβάλλον τάσεων Επιπλέον: επίδραση θερμοκρασίας, πίεσης πόρων. Ιδεατή καμπύλη Πρώτος ερπυσμός: επαναφορά παραμόρφωσης Δεύτερος ερπυσμός: καμπύλη με αυξανόμενη κλίση παραμόρφωση μόνιμη Τρίτος ερπυσμός: επιτάχυνση θραύση

48 Ερπυσμός στους διαφόρους τύπους πετρωμάτων Τεχνική σημασία: υπερβολικές παραμορφώσεις σε ορισμένα πετρώματα Τεχνικά έργα: βαθιές σήραγγες, βαθιά φρέατα

49 ΑΝΤΟΧΗ ΘΡΑΥΣΗ ΤΟΥ ΑΡΡΗΚΤΟΥ ΒΡΑΧΟΥ αναφέρεται στο μέγιστο επίπεδο τάσεων που μπορεί να φέρει ένα δείγμα βράχου άφιξη στο σημείο διαρροής (ψαθυρή) άφιξη στο σημείο θραύσης (ψαθυρή) άφιξη σε υπερβολικές παραμορφώσεις ύστερα από ένα χρόνο t (πλαστική) μεγάλες παραμένουσες παραμορφώσεις (πλαστική)

50 Αντοχή σε ανεμπόδιστη θλίψη (q u, UCS, σ c ) Σκυρόδεμα ΜΡα Κρυσταλλικά με πορώδες < 1% σ c > 200 ΜΡα Ιζηματογενή με πυκνότητα < 2,2 tn/m 3 σ c < 70 ΜΡα

51 ΑΝΤΟΧΗ ΣΕ ΔΙΑΤΜΗΣΗ Συνοχή (αντοχή σε εφελκυσμό λόγω κλειδώματος των κόκκων) ) (c)( Εσωτερική τριβή (φ) Παρουσία νερού: c, φ, εμφάνιση u

52 Επιλογή έκφρασης κριτηρίου θραύσης Α. Κριτήριο θραύσης που εκφράζει την αντοχή σε διάτμηση με όρους ενεργών ορθών τάσεων που επενεργούν σε συγκεκριμένο επίπεδο ή ζώνη αδυναμίας. Β. Κριτήριο θραύσης με τριαξονικά δεδομένα σε όρους μέγιστης κύριας τάσης κατά την θραύση, έναντι ελάχιστης κύριας τάσης. Το κριτήριο Α συνήθως σε περιπτώσεις αναλύσεων οριακής ισορροπίας π.χ. Ολίσθησης βράχου. Το κριτήριο Β σε αναλύσεις ευστάθειας υπόγειων έργων σε περιβάλλον μέσων ή υψηλών επιπέδων τάσεων, όπου η απόκριση των στοιχείων του βράχου στις κύριες τάσεις που του ασκούνται είναι πρώτιστης σημασίας

53 Αν υπάρχει νερό: Τ=c+(σ η -u) εφφ, u=πίεση νερού πόρων

54 Το εμπειρικό κριτήριο Hoek-Brown

55 ΚΡΙΤΗΡΙΟ HOEK-BROWN ΓΙΑ ΑΡΡΗΚΤΟ ΒΡΑΧΟ Συνετάγη ώστε να ικανοποιεί τα εξής: 1. Συμφωνία με τις αντοχές δοκιμών εργαστηρίου (δείγματα 50mm διαμέτρου με προσανατολισμό κάθετο στις ασυνέχειες) 2. Απλότητα (απλή εξίσωση βασιζόμενη όσο το δυνατόν σε αδιάστατους παραμέτρους) 3. Δυνατότητα να μπορεί να «χειρισθεί» κατάλληλα προσαρμοζόμενο και την θραύση ρωγματωμένων βράχων Κριτήριο εμπειρικό χωρία αυστηρά θεμελιώδη σχέση μεταξύ σταθερών της εξίσωσης και των φυσικών χαρακτήρων πετρώματος. των Το κριτήριο εξήχθη βασιζόμενο σε δοκιμές ψαθυρής θραύσης πετρωμάτων. Όχι καλή εφαρμογή όταν το πέτρωμα πλαστικοποιείται σε χαμηλά επίπεδα τάσεων. Όχι καλή εφαρμογή σε σχιστώδη ή ζωνώδη πετρώματα (σχιστόλιθοι, γνεύσιοι)

56 ΚΡΙΤΗΡΙΟ HOEK-BROWN

57 Τιμές της σταθεράς mi ανάλογα με τους πετρογραφικούς τύπους (οι τιμές σε παρένθεση αποτελούν εκτιμήσεις) (αναθεωρημένο από Hoek & Marinos, 2001) Οι τιμές αφορούν δείγματα άρρηκτου βράχου που δοκιμάστηκαν κάθετα στη στρώση και στη σχιστότητα. Η τιμήmi θα είναι θεαματικά διαφορετική αν υπάρξει αστοχία σε επιφάνεια αδυναμίας * Στα κροκαλοπαγή και λατυποπαγή η τιμή εξαρτάται από την φύση του συνθετικού υλικού

58 Τιμές της σταθεράς mi ανάλογα με τους πετρογραφικούς τύπους (οι τιμές σε παρένθεση αποτελούν εκτιμήσεις) (αναθεωρημένο από Hoek & Marinos, 2001) Οι τιμές αφορούν δείγματα άρρηκτου βράχου που δοκιμάστηκαν κάθετα στη στρώση και στη σχιστότητα. Η τιμήmi θα είναι θεαματικά διαφορετική αν υπάρξει αστοχία σε επιφάνεια αδυναμίας * Στα κροκαλοπαγή και λατυποπαγή η τιμή εξαρτάται από την φύση του συνθετικού υλικού

59 ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ ΚΡΙΤΗΡΙΟΥ HOEK-BROWN ΜΕ ΚΡΙΤΗΡΙΟ MOHR-COULOMB

60 ΒΡΑΧΟΜΑΖΑ Χαρακτηρισμός: ιδιότητες ΤΥΠΟΙ ΒΡΑΧΟΜΑΖΑΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΑΡΡΗΚΤΟΥ ΒΡΑΧΟΥ ΔΟΜΗ ΒΡΑΧΟΜΑΖΑΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΑΣΥΝΕΧΕΙΩΝ

61 Τύποι δομών βραχόμαζας Άρρηκτο πέτρωμα Γενικώς ισότροπη, ψαθυρή, ελαστική συμπεριφορά στασκληράπετρώματα Άρρηκτο πέτρωμα με μία ασυνέχεια Τεμαχισμένη βραχόμαζα από τρείς ορθογωνίως τεμνόμενες ασυνέχειες Πολύ τεμαχισμένη βραχόμαζα από τέσσερις ήπερισσότερες ασυνέχειες Στρωματώδης αλλά κερματισμένη και διαταραγμένη Εντελώς ανισότροπη εξαρτάται από τον προσανατολισμό Και την διατμητική αντοχή της ασυνέχειας Ανισότροπη ανάλογα με τον αριθμό, προσανατολισμό,εμμονή και αντοχή των ασυνεχειών Ευλόγως ισότροπη, έντονα διαστελλόμενη σε χαμηλές τάσεις, με θραύση των τεμαχιδίων σε υψηλές τάσεις Ανισότροπη ανάλογα με τον κερματισμό των επιπέδων στρώσης ή της σχιστότητας και της αντοχής των ασυνεχειών Αποδομημένη βραχόμαζα Ευλόγως ισότροπη Φυλλώδης/ Διατμημένη Ευλόγως ισότροπη, μικρή διαφορά μεταξύ αντοχών πετρώματος και ασυνεχειών. Θραύση τεμαχών ακόμη και σε χαμηλές τάσεις

62 Τύποι δομών βραχόμαζας Γεωτεχνικες Παράμετροι Άρρηκτο πέτρωμα Άρρηκτο πέτρωμα με μία ασυνέχεια Χρήση αντοχής σε διάτμηση κατά μήκος ασυνέχειας (εάν κινηματικά ευνοείται η κίνηση) Τεμαχισμένη βραχόμαζα από τρείς ορθογωνίως τεμνόμενες ασυνέχειες Πολύ τεμαχισμένη βραχόμαζα από τέσσερις ήπερισσότερες ασυνέχειες Στρωματώδης αλλά κερματισμένη και διαταραγμένη Αποδομημένη βραχόμαζα Φυλλώδης/ Διατμημένη

63 ΕΠΙΠΕΔΗ ΟΛΙΣΘΗΣΗ ΚΑΤΑ ΜΗΚΟΣ ΑΣΥΝΕΧΕΙΑΣ ΜΕ ΕΜΜΟΝΗ ΠΟΥ ΕΧΕΙ ΔΥΣΜΕΝΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΟ ΠΡΑΝΕΣ ΕΝΔΙΑΦΕΡΕΙ Η ΔΙΑΤΜΗΤΙΚΗ ΑΝΤΟΧΗ ΤΗΣ ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΗΣ ΑΣΥΝΕΧΕΙΑΣ

64 ΟΛΙΣΘΗΣΗ ΣΦΗΝΑΣ ΠΑΝΩ ΣΕ ΔΥΟ ΤΕΜΑΧΙΣΜΕΝΕΣ ΑΣΥΝΕΧΕΙΕΣ ΜΕ ΕΜΜΟΝΗ ΟΤΑΝ Η ΤΟΜΗ ΤΟΥΣ ΕΧΕΙ ΔΥΣΜΕΝΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟ ΕΝΔΙΑΦΕΡΕΙ Η ΔΙΑΤΜΗΤΙΚΗ ΑΝΤΟΧΗ ΤΩΝ ΔΥΟ ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΩΝ ΑΣΥΝΕΧΕΙΩΝ

65 ΘΡΑΥΣΗ ΠΡΑΝΟΥΣ ΠΟΥ ΕΛΕΓΧΕΤΑΙ ΑΠΟ ΤΗΝ ΔΙΑΤΜΗΤΙΚΗ ΑΝΤΟΧΗ ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΗΣ ΑΣΥΝΕΧΕΙΑΣ ΜΕ ΔΥΣΜΕΝΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟ

66 ΘΡΑΥΣΗ ΠΡΑΝΟΥΣ ΠΟΥ ΕΛΕΓΧΕΤΑΙ ΑΠΟ ΤΗΝ ΔΙΑΤΜΗΤΙΚΗ ΑΝΤΟΧΗ ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΗΣ ΑΣΥΝΕΧΕΙΑΣ ΜΕ ΔΥΣΜΕΝΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΜΕ ΑΓΚΥΡΩΣΕΙΣ

67

68 ΠΤΩΣΗ ΣΦΗΝΩΝ ΑΠΟ ΔΙΑΚΡΙΤΕΣ ΑΣΥΝΕΧΕΙΕΣ ΚΑΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΣΕ ΣΗΡΑΓΓΑ.

69 ΠΤΩΣΗ ΣΦΗΝΩΝ ΑΠΟ ΔΙΑΚΡΙΤΕΣ ΑΣΥΝΕΧΕΙΕΣ ΚΑΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΣΕ ΣΗΡΑΓΓΑ. Αποστραγγιστική σήραγγα Φράγματος Θησαυρού

70 ΒΡΑΧΟΜΑΖΑ ΜΕ ΔΙΑΚΡΙΤΗ ΕΜΜΕΝΟΥΣΑ ΑΣΥΝΕΧΕΙΑ Άρρηκτο πέτρωμα με μία ασυνέχεια Εντελώς ανισότροπη εξαρτάται από τον προσανατολισμό και την διατμητική αντοχή της ασυνέχειας 1. ΔΙΑΚΡΙΤΗ ΕΜΜΕΝΟΥΣΑ ΟΜΑΛΗ ΑΣΥΝΕΧΕΙΑ 2. ΑΣΥΝΕΧΕΙΑ ΜΕ ΤΡΑΧΥΤΗΤΑ 3. ΔΙΑΤΜΗΤΙΚΗ ΑΝΤΟΧΗ ΑΣΥΝΕΧΕΙΑΣ ΜΕ ΤΡΑΧΥΤΗΤΑ ΚΑΤΩ ΑΠΟ ΥΨΗΛΑ ΓΕΩΣΤΑΤΙΚΑ ΦΟΡΤΙΑ 4. ΔΙΑΤΜΗΤΙΚΗ ΑΝΤΟΧΗ ΑΣΥΝΕΧΕΙΑΣ ΜΕ ΥΛΙΚΟ ΠΛΗΡΩΣΕΩΣ

71 1. ΔΙΑΚΡΙΤΗ ΕΜΜΕΝΟΥΣΑ ΟΜΑΛΗ ΑΣΥΝΕΧΕΙΑ ΔΙΑΤΜΗΤΙΚΗ ΑΝΤΟΧΗ ΑΣΥΝΕΧΕΙΩΝ

72 C

73 εφφ p T = σεφφ r

74

75 u εξαρτάται από την πιεζομετρική επιφάνεια στην βραχόμαζα T = c + (σ u) εφφ ΕΚΤΟΣ ΑΠΟ ΤΗΝ ΠΙΕΣΗ ΥΠΑΡΧΕΙ ΚΑΙ ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΝΕΡΟΥ ΚΑΙ ΣΤΑ c, φ, ΑΝ Η ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΤΗΣ ΑΣΥΝΕΧΕΙΑΣ ΕΙΝΑΙ ΑΡΓΙΛΙΚΟΥ ΧΑΡΑΚΤΗΡΑ

76

77

78 ΕΠΙ ΤΟΠΟΥ ΔΟΚΙΜΗ ΑΜΕΣΟΥ ΔΙΑΤΜΗΣΕΩΣ ΣΕ ΘΕΣΗ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ (ΑΠΟ NEVERLAND ΚΑΙ SLEBIR, 1972)

79

80 2. ΑΣΥΝΕΧΕΙΑ ΜΕ ΤΡΑΧΥΤΗΤΑ

81 Τ = σεφ(φ+i) i= γωνία τραχύτητας

82 Παράδειγμα γωνιών ισορροπίας ανάλογα με την τραχύτητα για ίδια βραχόμαζα

83 ΔΙΑΤΜΗΤΙΚΗ ΑΝΤΟΧΗ ΑΣΥΝΕΧΕΙΩΝ Εκτίμηση γωνίας i μέσω του συντελεστή τραχύτητος ασυνεχειών JRC του Barton Όπου τ: διατμητική αντοχή σ η : ορθή τάση φ b : βασική γωνία τριβής JRC: συντελεστής τραχύτητας ασυνέχειας JCS: Αντοχή τοιχώματος ασυνέχειας

84 ΤΙΜΗ JRC ΓΙΑ ΔΕΙΓΜΑΤΑ 200mm ΚΑΙ 1000mm (BARTON, 1987)

85 ΕΞΙΣΩΣΗ BARTON ΚΑΙ ΕΠΙΛΥΣΗ ΣΕ ΟΡΟΥΣ c ΚΑΙ φ tan JRC log τ = σ n 10 b σ n JCS + φ Περιβάλλουσα καμπύλη θραύσης Mohr από την εξίσωση αντοχής ασυνέχειας με τραχύτητα του Barton, με την στιγμιαία συνοχή c i και την στιγμιαία γωνία τριβής φ i που ορίζονται από την εφαπτομένη στη συγκεκριμένη τιμή της ορθής τάσης

86

87 ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΤΩΝ JRC-JCS JCS ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΗΝ ΚΛΙΜΑΚΑ ΤΟΥ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ ΟΠΟΥ JRC 0, JCS 0 KAI L 0 ΑΝΑΦΕΡΟΝΤΑΙ ΣΕ ΔΕΙΓΜΑΤΑ 100mm (ΔΕΙΓΜΑΤΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ) ΚΑΙ JRC n, JCS n KAI L n ΑΝΑΦΕΡΟΝΤΑΙ ΣΕ ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ ΤΕΜΑΧΩΝ ΕΠΙ ΤΟΠΟΥ

88 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΤΗ ΔΙΑΤΜΗΣΗ ΜΕ ΤΗΝ ΕΞΙΣΩΣΗ BARTON ΣΕ ΤΡΑΧΕΙΑ ΑΣΥΝΕΧΕΙΑ (ΓΙΑ φ=30)

89 3. ΔΙΑΤΜΗΤΙΚΗ ΑΝΤΟΧΗ ΑΣΥΝΕΧΕΙΑΣ ΜΕ ΤΡΑΧΥΤΗΤΑ ΚΑΤΩ ΑΠΟ ΥΨΗΛΑ ΓΕΩΣΤΑΤΙΚΑ ΦΟΡΤΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΟΥΣΕΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΕ ΔΙΑΤΜΗΣΗ ΓΙΑ ΛΕΙΕΣ ΚΑΙ ΤΡΑΧΕΙΕΣ ΕΠΙΠΕΔΕΣ ΑΣΥΝΕΧΙΕΣ ΣΕ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ ΜΕ ΤΗΝ ΟΡΘΗ ΤΑΣΗ

90 4. ΔΙΑΤΜΗΤΙΚΗ ΑΝΤΟΧΗ ΑΣΥΝΕΧΕΙΑΣ ΜΕ ΥΛΙΚΟ ΠΛΗΡΩΣΕΩΣ Επίδραση του πάχους του υλικού πληρώσεως ασυνεχειών στη διατμητική αντοχή μίας τραχείας ασυνέχειας. Υλικό πληρώσεως τριμμένος μαρμαρυγίας (κατά Goodman 1970)

91 ΣYΝΟΨΗ Άρρηκτο πέτρωμα ή βραχόμαζα σε μεγάλο βάθος (χωρίς κλίμακα)

92 Τύποι δομών βραχόμαζας Γεωτεχνικες Παράμετροι Άρρηκτο πέτρωμα Άρρηκτο πέτρωμα με μία ασυνέχεια Τεμαχισμένη βραχόμαζα από τρείς ορθογωνίως τεμνόμενες ασυνέχειες Πολύ τεμαχισμένη βραχόμαζα από τέσσερις ήπερισσότερες ασυνέχειες Στρωματώδης αλλά κερματισμένη και διαταραγμένη? Αποδομημένη βραχόμαζα Φυλλώδης/ Διατμημένη

93 Εκτίμηση των ιδιοτήτων της βραχόμαζας Εργαστηριακές δοκιμές

94

95 Εκτίμηση των ιδιοτήτων της βραχόμαζας Εργαστηριακές δοκιμές Επι τόπου δοκιμές

96

97 Σωστή

98 Εκτίμηση των ιδιοτήτων της βραχόμαζας Εργαστηριακές δοκιμές Επι τόπου δοκιμές Ανάστροφες αναλύσεις Χρήση ταξινομήσεων βραχόμαζας (RQD, Q, RMR, GSI...)

99 Εκτίμηση των ιδιοτήτων της βραχόμαζας Εργαστηριακές δοκιμές Επι τόπου δοκιμές Ανάστροφες αναλύσεις Σωστή Χρήση ταξινομήσεων βραχόμαζας (RQD, Q, RMR, GSI...)

100 Τύποι δομών βραχόμαζας Γεωτεχνικες Παράμετροι Άρρηκτο πέτρωμα Άρρηκτο πέτρωμα με μία ασυνέχεια Τεμαχισμένη βραχόμαζα από τρείς ορθογωνίως τεμνόμενες ασυνέχειες Πολύ τεμαχισμένη βραχόμαζα από τέσσερις ήπερισσότερες ασυνέχειες Στρωματώδης αλλά κερματισμένη και διαταραγμένη Αποδομημένη βραχόμαζα Χρήση GSI (ή άλλων ταξινομήσεων) για εφαρμογή κριτηρίου Hoek & Brown και εκτίμηση c και φ (εφόσον η θραύση δεν ελέγχεται από την ενδεχόμενη ανισοτροπία τηςβραχόμαζαςκατάμήκοςκαισυνεχώς συγκεκριμένης ασυνέχειας Φυλλώδης/ Διατμημένη

101 ΤΟ ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΣΤΟΧΙΑΣ HOEK - BROWN σ 1 : μέγιστη κύρια ενεργή τάση κατά την αστοχία σ 3 : ελάχιστη κύρια ενεργή τάση κατά την αστοχία σ ci : μονοαξονική αντοχή του άρρηκτου βράχου m b : απομειωμένη τιμή της σταθεράς mi a, s: σταθερές m b, a, s :?

102 ΤΟ ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΣΤΟΧΙΑΣ HOEK - BROWN Σήμερα m b, a, s προκύπτουν από το GSI ως (2002 Hoek-Brown edition): m b : απομειωμένη τιμή της σταθεράς m i a, s: σταθερές D: Παράμετρος βαθμού διαταραχής της βραχόμαζας λόγω χρήσης ανατινάξεων ή λόγω χαλάρωσης(από 0 για αδιατάρακτη, έως 1 για πολύ διαταραγμένη βραχόμαζα)

103 Τιμές της σταθεράς mi ανάλογα με τους πετρογραφικούς τύπους (οι τιμές σε παρένθεση αποτελούν εκτιμήσεις) (αναθεωρημένο από Hoek & Marinos, 2001) Οι τιμές αφορούν δείγματα άρρηκτου βράχου που δοκιμάστηκαν κάθετα στη στρώση και στη σχιστότητα. Η τιμήmi θα είναι θεαματικά διαφορετική αν υπάρξει αστοχία σε επιφάνεια αδυναμίας * Στα κροκαλοπαγή και λατυποπαγή η τιμή εξαρτάται από την φύση του συνθετικού υλικού

104 Τιμές της σταθεράς mi ανάλογα με τους πετρογραφικούς τύπους (οι τιμές σε παρένθεση αποτελούν εκτιμήσεις) (αναθεωρημένο από Hoek & Marinos, 2001) Οι τιμές αφορούν δείγματα άρρηκτου βράχου που δοκιμάστηκαν κάθετα στη στρώση και στη σχιστότητα. Η τιμήmi θα είναι θεαματικά διαφορετική αν υπάρξει αστοχία σε επιφάνεια αδυναμίας * Στα κροκαλοπαγή και λατυποπαγή η τιμή εξαρτάται από την φύση του συνθετικού υλικού

105 Χρήση της πιο πρόσφατης ταξινόμησης GSI για την εκτίμηση των γεωτεχνικών παραμέτρων Geological Strength Index Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής

106 Ο Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής GSI Εισήχθη από τους Hoek, Wood and Shah (1992) Επεκτάθηκε για ασθενείς βραχόμαζες από τους Hoek, Marinos and Benissi (1998) και Marinos and Hoek (2000) Ειδική ταξινόμηση GSI για τον φλύσχη από τους Marinos and Hoek (2001) Ειδική ταξινόμηση GSI για την Μολάσσα και τους οφιόλιθους από τους Hoek E., Marinos P. και Marinos V., 2004, 2005.

107 Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής (GSI) για βραχόμαζες, Hoek & Marinos 2000 GEOLOGICAL STRENGTH INDEX FOR JOINTED ROCKS (Hoek and Marinos, 2000) From the lithology, structure and surface conditions of the discontinuities, estimate the average value of GSI. Do not try to be too precise. Quoting a range from 33 to 37 is more realistic than stating that GSI = 35. Note that the table does not apply to structurally controlled failures. Where weak planar structural planes are present in an unfavourable orientation with respect to the excavation face, these will dominate the rock mass behaviour. The shear strength of surfaces in rocks that are prone to deterioration as a result of changes in moisture content will be reduced if water is present. When working with rocks in the fair to very poor categories, a shift to the right may be made for wet conditions. Water pressure is dealt with by effective stress analysis. STRUCTURE INTACT OR MASSIVE intact rock specimens or massive in situ rock with few widely spaced discontinuities BLOCKY - well interlocked undisturbed rock mass consisting of cubical blocks formed by three intersecting discontinuity sets SURFACE CONDITIONS DECREASING INTERLOCKING OF ROCK PIECES VERY BLOCKY- interlocked, partially disturbed mass with multi-faceted angular blocks formed by 4 or more joint sets BLOCKY/DISTURBED/ SEAMY folded with angular blocks formed by many intersecting discontinuity sets. Persistence of bedding planes or schistosity DISINTEGRATED poorly interlocked, heavily broken rock mass with mixture of angular and rounded rock pieces VERY GOOD Very rough, fresh unweathered surfaces DECREASING SURFACE QUALITY GOOD Rough, slightly weathered, iron stained surfaces FAIR Smooth, moderately weathered and altered surfaces POOR Slickensided, highly weathered surfaces with compact coatings or fillings or angular fragments VERY POOR Slickensided, highly weathered surfaces with soft clay coatings or fillings N/A N/A LAMINATED/SHEARED Lackof blockiness due to close spacing of weak schistosity or shear planes N/A N/A 10

108 Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής (GSI) για βραχόμαζες, Hoek & Marinos 2000 ΔΟΜΗ ΑΡΡΗΚΤΟ 'Η ΣΥΜΠΑΓΕΣ GEOLOGICAL STRENGTH INDEX FOR JOINTED ROCKS (Hoek and Marinos, 2000) From the lithology, structure and surface conditions of the discontinuities, estimate the average value of GSI. Do not try to be too precise. Quoting a range from 33 to 37 is more realistic than stating that GSI = 35. Note that the table does not apply to structurally controlled failures. Where weak planar structural planes are present in an unfavourable orientation with respect to the excavation face, these will dominate the rock mass behaviour. The shear strength of surfaces in rocks that are prone to deterioration as a result of changes in moisture content will be reduced if water is present. When working with rocks in the fair to very poor categories, a shift to the right may be made for wet conditions. Water pressure is dealt with by effective stress analysis. Άρρηκτο πέτρωμα ή αστρωτος, συμπαγής βράχος με λίγες και αραιές ασυνέχειες ΤΕΜΑΧΙΣΜΕΝΟ Αδιατάρακτη βραχόμαζα με πολύ καλό αλληλοκλείδωμα κυβικών τεμαχών από 3 ορθογώνιες οικογένειες ασυνεχειών ΠΟΛΥ ΤΕΜΑΧΙΣΜΕΝΟ Μερικώς διαταραγμένη STRUCTURE βραχόμαζα με πολύπλευρα γωνιώδη INTACT OR τεμάχη MASSIVE με σχετικώς καλό αλληλοκλείδωμα. 4 οι περισσότερες οικογ. ασυνεχιών. intact rock specimens or massive in situ rock with few widely spaced discontinuities ΚΕΡΜΑΤΙΣΜΕΝΗ/ΔΙΑΤΑΡΑ- ΓΜΕΝΗ ΚΑΙ ΣΤΡΩΜΑΤΩΔΗΣ BLOCKY - well interlocked undisturbed rock mass consisting of cubical blocks formed by three intersecting discontinuity sets Πτυχωμένη διαταραγμένη βραχόμαζα με γωνιώδη τεμάχη που σχηματίζονται VERY BLOCKY- interlocked, από πολλές αλληλοτεμνόμενες οικογένειες. Εμμονή στρώσης ή σχιστότητας ΑΠΟΔΟΜΗΜΕΝΗ partially disturbed mass with multi-faceted angular blocks formed by 4 or more joint sets BLOCKY/DISTURBED/ ΜΕΙΟΥΜΕΝΟ DECREASING INTERLOCKING ΑΛΛΗΛΟΚΛΕΙΔΩΜΑ OF ROCK PIECES ΤΩΝ SURFACE ΒΡΑΧΩΔΩΝ CONDITIONS ΤΕΜΑΧΩΝ SEAMY folded with angular blocks formed by many intersecting discontinuity sets. Persistence of bedding planes or schistosity Ισχυρά κερματισμένη βραχόμαζα (αποδιοργανωμένη) με πτωχό αλληλοκλείδωμα. DISINTEGRATED poorly interlocked, heavily broken rock mass with mixture of angular and rounded rock pieces ΦΥΛΛΩΔΗΣ/ΔΙΑΤΜΗΜΕΝΗ Φυλλώδης ή έντονα σχιστοποιημένη και τεκτονικώς διατμημένη ασθενής βραχόμαζα. Απουσία τεμαχών λόγω πυκνής σχιστότητας ή διατμήσεων. LAMINATED/SHEARED Lackof blockiness due to close spacing of weak schistosity or shear planes VERY GOOD Very rough, fresh unweathered surfaces DECREASING SURFACE QUALITY GOOD Rough, slightly weathered, iron stained surfaces N/A N/A FAIR Smooth, moderately weathered and altered surfaces POOR Slickensided, highly weathered surfaces with compact coatings or fillings or angular fragments VERY POOR Slickensided, highly weathered surfaces with soft clay coatings or fillings N/A N/A 10

109 Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής (GSI) για βραχόμαζες, Hoek & Marinos 2000 ΔΟΜΗ ΑΡΡΗΚΤΟ 'Η ΣΥΜΠΑΓΕΣ GEOLOGICAL STRENGTH INDEX FOR JOINTED ROCKS (Hoek and Marinos, 2000) From the lithology, structure and surface conditions of the discontinuities, estimate the average value of GSI. Do not try to be too precise. Quoting a range from 33 to 37 is more realistic than stating that GSI = 35. Note that the table does not apply to structurally controlled failures. Where weak planar structural planes are present in an unfavourable orientation with respect to the excavation face, these will dominate the rock mass behaviour. The shear strength of surfaces in rocks that are prone to deterioration as a result of changes in moisture content will be reduced if water is present. When working with rocks in the fair to very poor categories, a shift to the right may be made for wet conditions. Water pressure is dealt with by effective stress analysis. Άρρηκτο πέτρωμα ή αστρωτος, συμπαγής βράχος με λίγες και αραιές ασυνέχειες ΤΕΜΑΧΙΣΜΕΝΟ Αδιατάρακτη βραχόμαζα με πολύ καλό αλληλοκλείδωμα κυβικών τεμαχών από 3 ορθογώνιες οικογένειες ασυνεχειών ΠΟΛΥ ΤΕΜΑΧΙΣΜΕΝΟ Μερικώς διαταραγμένη STRUCTURE βραχόμαζα με πολύπλευρα γωνιώδη INTACT OR τεμάχη MASSIVE με σχετικώς καλό αλληλοκλείδωμα. 4 οι περισσότερες οικογ. ασυνεχιών. intact rock specimens or massive in situ rock with few widely spaced discontinuities ΚΕΡΜΑΤΙΣΜΕΝΗ/ΔΙΑΤΑΡΑ- ΓΜΕΝΗ ΚΑΙ ΣΤΡΩΜΑΤΩΔΗΣ BLOCKY - well interlocked undisturbed rock mass consisting of cubical blocks formed by three intersecting discontinuity sets Πτυχωμένη διαταραγμένη βραχόμαζα με γωνιώδη τεμάχη που σχηματίζονται VERY BLOCKY- interlocked, από πολλές αλληλοτεμνόμενες οικογένειες. Εμμονή στρώσης ή σχιστότητας ΑΠΟΔΟΜΗΜΕΝΗ partially disturbed mass with multi-faceted angular blocks formed by 4 or more joint sets BLOCKY/DISTURBED/ ΜΕΙΟΥΜΕΝΟ DECREASING INTERLOCKING ΑΛΛΗΛΟΚΛΕΙΔΩΜΑ OF ROCK PIECES ΤΩΝ SURFACE ΒΡΑΧΩΔΩΝ CONDITIONS ΤΕΜΑΧΩΝ SEAMY folded with angular blocks formed by many intersecting discontinuity sets. Persistence of bedding planes or schistosity Ισχυρά κερματισμένη βραχόμαζα (αποδιοργανωμένη) με πτωχό αλληλοκλείδωμα. DISINTEGRATED poorly interlocked, heavily broken rock mass with mixture of angular and rounded rock pieces ΦΥΛΛΩΔΗΣ/ΔΙΑΤΜΗΜΕΝΗ Φυλλώδης ή έντονα σχιστοποιημένη και τεκτονικώς διατμημένη ασθενής βραχόμαζα. Απουσία τεμαχών λόγω πυκνής σχιστότητας ή διατμήσεων. LAMINATED/SHEARED Lackof blockiness due to close spacing of weak schistosity or shear planes ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ ΑΣΥΝΕΧΕΙΑΣ VERY GOOD Very rough, fresh unweathered surfaces DECREASING SURFACE QUALITY GOOD Rough, slightly weathered, iron stained surfaces ΠΟΛΥ ΚΑΛΗ N/A N/A Πολύ τραχείες, μη αποσαθρωμένες επιφάνειες FAIR Smooth, moderately weathered and altered surfaces POOR Slickensided, highly weathered surfaces with compact coatings or fillings or angular fragments ΚΑΛΗ VERY POOR Slickensided, highly weathered surfaces with soft clay coatings or fillings Τραχείες, ελαφρά αποσαθρωμένες ή οξειδωμένες επιφάνειες N/A N/A 10 ΜΕΤΡΙΑ Λείες, μετρίως αποσαθρωμένες ή εξαλοιωμένες επιφάνειες ΠΤΩΧΗ Ολισθηρές επιφάνειες, πολύ αποσαθρωμένες με συμπαγή επιφλοιώματα ή υλικό πλήρωσης με γωνιώδη θραύσματα ΜΕΙΟΥΜΕΝΗ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΑΣΥΝΕΧΕΙΩΝ ΠΟΛΥ ΠΤΩΧΗ Πολύ ολισθηρές επιφάνειες, πολύ αποσαθρωμένες με μαλακό αργιλικό υλικό πλήρωσης

110 Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής (GSI) για ρωγματωμένους βράχους, GEOLOGICAL STRENGTH INDEX FOR JOINTED ROCKS (Hoek and Marinos, 2000) From the lithology, structure and surface conditions of the discontinuities, estimate the average value of GSI. Do not try to be too precise. Quoting a range from 33 to 37 is more realistic than stating that GSI = 35. Note that the table does not apply to structurally controlled failures. Where weak planar structural planes are present in an unfavourable orientation with respect to the excavation face, these will dominate the rock mass behaviour. The shear strength of surfaces in rocks that are prone to deterioration as a result of changes in moisture content will be reduced if water is present. When working with rocks in the fair to very poor categories, a shift to the right may be made for wet conditions. Water pressure is dealt with by effective stress analysis. STRUCTURE INTACT OR MASSIVE intact rock specimens or massive in situ rock with few widely spaced discontinuities BLOCKY - well interlocked undisturbed rock mass consisting of cubical blocks formed by three intersecting discontinuity sets SURFACE CONDITIONS DECREASING INTERLOCKING OF ROCK PIECES VERY BLOCKY- interlocked, partially disturbed mass with multi-faceted angular blocks formed by 4 or more joint sets BLOCKY/DISTURBED/ SEAMY folded with angular blocks formed by many intersecting discontinuity sets. Persistence of bedding planes or schistosity DISINTEGRATED poorly interlocked, heavily broken rock mass with mixture of angular and rounded rock pieces VERY GOOD Very rough, fresh unweathered surfaces DECREASING SURFACE QUALITY GOOD Rough, slightly weathered, iron stained surfaces FAIR Smooth, moderately weathered and altered surfaces POOR Slickensided, highly weathered surfaces with compact coatings or fillings or angular fragments VERY POOR Slickensided, highly weathered surfaces with soft clay coatings or fillings N/A N/A Hoek & Marinos 2000 LAMINATED/SHEARED Lackof blockiness due to close spacing of weak schistosity or shear planes N/A N/A 10

111 Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής (GSI) για ρωγματωμένους βράχους, GEOLOGICAL STRENGTH INDEX FOR JOINTED ROCKS (Hoek and Marinos, 2000) From the lithology, structure and surface conditions of the discontinuities, estimate the average value of GSI. Do not try to be too precise. Quoting a range from 33 to 37 is more realistic than stating that GSI = 35. Note that the table does not apply to structurally controlled failures. Where weak planar structural planes are present in an unfavourable orientation with respect to the excavation face, these will dominate the rock mass behaviour. The shear strength of surfaces in rocks that are prone to deterioration as a result of changes in moisture content will be reduced if water is present. When working with rocks in the fair to very poor Σημείωση: Ο πίνακας GSI δεν εφαρμόζεται σε περιπτώσεις που η αστοχία ελέγχεται από categories, a shift to the right may be made for wet conditions. Water pressure is dealt with by effective stress analysis. συγκεκριμένες STRUCTURE INTACT OR MASSIVE διακριτές ασυνέχειες. intact rock specimens or massive in situ rock with few widely spaced discontinuities Π.χ. επίπεδη ολίσθηση BLOCKY - well interlocked undisturbed rock mass consisting of cubical blocks formed by three ή ολίσθηση σφηνών. intersecting discontinuity sets SURFACE CONDITIONS DECREASING INTERLOCKING OF ROCK PIECES VERY BLOCKY- interlocked, partially disturbed mass with multi-faceted angular blocks formed by 4 or more joint sets BLOCKY/DISTURBED/ SEAMY folded with angular blocks formed by many intersecting discontinuity sets. Persistence of bedding planes or schistosity DISINTEGRATED poorly interlocked, heavily broken rock mass with mixture of angular and rounded rock pieces VERY GOOD Very rough, fresh unweathered surfaces DECREASING SURFACE QUALITY GOOD Rough, slightly weathered, iron stained surfaces FAIR Smooth, moderately weathered and altered surfaces POOR Slickensided, highly weathered surfaces with compact coatings or fillings or angular fragments VERY POOR Slickensided, highly weathered surfaces with soft clay coatings or fillings N/A N/A Hoek & Marinos 2000 LAMINATED/SHEARED Lackof blockiness due to close spacing of weak schistosity or shear planes N/A N/A 10

112 Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής (GSI) για ρωγματωμένους βράχους, GEOLOGICAL STRENGTH INDEX FOR JOINTED ROCKS (Hoek and Marinos, 2000) From the lithology, structure and surface conditions of the discontinuities, estimate the average value of GSI. Do not try to be too precise. Quoting a range from 33 to 37 is more realistic than stating that GSI = 35. Note that the table does not apply to structurally controlled failures. Where weak planar structural planes are present in an unfavourable orientation with respect to the excavation face, these will dominate the rock mass behaviour. The shear strength of surfaces in rocks that are prone to deterioration as a result of changes in moisture content will be reduced if water is present. When working with rocks in the fair to very poor categories, a shift to the right may be made for wet conditions. Water pressure is dealt with by effective stress analysis. Σημείωση: Σε περίπτωση Ο πίνακας GSI δενπαρουσίας εφαρμόζεται νερού σε περιπτώσεις συνιστάται πουμια η αστοχία μετακίνηση ελέγχεται προς από τα δεξιά γιασυγκεκριμένες τις κατηγορίες STRUCTURE INTACT OR MASSIVE διακριτές των πτωχών ασυνέχειες. ή πολύ intact rock specimens or massive in situ rock with few widely spaced discontinuities Π.χ. πτωχών επίπεδη πετρωμάτων ολίσθηση BLOCKY - well interlocked undisturbed rock mass consisting of cubical blocks formed by three ή ολίσθηση σφηνών. intersecting discontinuity sets SURFACE CONDITIONS DECREASING INTERLOCKING OF ROCK PIECES VERY BLOCKY- interlocked, partially disturbed mass with multi-faceted angular blocks formed by 4 or more joint sets BLOCKY/DISTURBED/ SEAMY folded with angular blocks formed by many intersecting discontinuity sets. Persistence of bedding planes or schistosity DISINTEGRATED poorly interlocked, heavily broken rock mass with mixture of angular and rounded rock pieces VERY GOOD Very rough, fresh unweathered surfaces DECREASING SURFACE QUALITY GOOD Rough, slightly weathered, iron stained surfaces FAIR Smooth, moderately weathered and altered surfaces POOR Slickensided, highly weathered surfaces with compact coatings or fillings or angular fragments VERY POOR Slickensided, highly weathered surfaces with soft clay coatings or fillings N/A N/A Hoek & Marinos 2000 LAMINATED/SHEARED Lackof blockiness due to close spacing of weak schistosity or shear planes N/A N/A 10

113 Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής (GSI) για βραχόμαζες GEOLOGICAL STRENGTH INDEX FOR JOINTED ROCKS (Hoek and Marinos, 2000) From the lithology, structure and surface conditions of the discontinuities, estimate the average value of GSI. Do not try to be too precise. Quoting a range from 33 to 37 is more realistic than stating that GSI = 35. Note that the table does not apply to structurally controlled failures. Where weak planar structural planes are present in an unfavourable orientation with respect to the excavation face, these will dominate the rock mass behaviour. The shear strength of surfaces in rocks that are prone to deterioration as a result of changes in moisture content will be reduced if water is present. When working with rocks in the fair to very poor categories, a shift to the right may be made for wet conditions. Water pressure is dealt with by effective stress analysis. STRUCTURE INTACT OR MASSIVE intact rock specimens or massive in situ rock with few widely spaced discontinuities BLOCKY - well interlocked undisturbed rock mass consisting of cubical blocks formed by three intersecting discontinuity sets SURFACE CONDITIONS DECREASING INTERLOCKING OF ROCK PIECES VERY BLOCKY- interlocked, partially disturbed mass with multi-faceted angular blocks formed by 4 or more joint sets BLOCKY/DISTURBED/ SEAMY folded with angular blocks formed by many intersecting discontinuity sets. Persistence of bedding planes or schistosity DISINTEGRATED poorly interlocked, heavily broken rock mass with mixture of angular and rounded rock pieces LAMINATED/SHEARED Lackof blockiness due to close spacing of weak schistosity or shear planes VERY GOOD Very rough, fresh unweathered surfaces DECREASING SURFACE QUALITY GOOD Rough, slightly weathered, iron stained surfaces N/A N/A FAIR Smooth, moderately weathered and altered surfaces POOR Slickensided, highly weathered surfaces with compact coatings or fillings or angular fragments VERY POOR Slickensided, highly weathered surfaces with soft clay coatings or fillings N/A N/A 10 ΑΡΡΗΚΤΟ 'Η ΣΥΜΠΑΓΕΣ Άρρηκτο πέτρωμα ή αστρωτος, συμπαγής βράχος με λίγες και αραιές ασυνέχειες

114 GEOLOGICAL STRENGTH INDEX FOR JOINTED ROCKS (Hoek and Marinos, 2000) From the lithology, structure and surface conditions of the discontinuities, estimate the average value of GSI. Do not try to be too precise. Quoting a range from 33 to 37 is more realistic than stating that GSI = 35. Note that the table does not apply to structurally controlled failures. Where weak planar structural planes are present in an unfavourable orientation with respect to the excavation face, these will dominate the rock mass behaviour. The shear strength of surfaces in rocks that are prone to deterioration as a result of changes in moisture content will be reduced if water is present. When working with rocks in the fair to very poor categories, a shift to the right may be made for wet conditions. Water pressure is dealt with by effective stress analysis. STRUCTURE INTACT OR MASSIVE intact rock specimens or massive in situ rock with few widely spaced discontinuities BLOCKY - well interlocked undisturbed rock mass consisting of cubical blocks formed by three intersecting discontinuity sets SURFACE CONDITIONS DECREASING INTERLOCKING OF ROCK PIECES VERY BLOCKY- interlocked, partially disturbed mass with multi-faceted angular blocks formed by 4 or more joint sets BLOCKY/DISTURBED/ SEAMY folded with angular blocks formed by many intersecting discontinuity sets. Persistence of bedding planes or schistosity DISINTEGRATED poorly interlocked, heavily broken rock mass with mixture of angular and rounded rock pieces Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής (GSI) για βραχόμαζες LAMINATED/SHEARED Lackof blockiness due to close spacing of weak schistosity or shear planes VERY GOOD Very rough, fresh unweathered surfaces DECREASING SURFACE QUALITY GOOD Rough, slightly weathered, iron stained surfaces N/A N/A FAIR Smooth, moderately weathered and altered surfaces POOR Slickensided, highly weathered surfaces with compact coatings or fillings or angular fragments VERY POOR Slickensided, highly weathered surfaces with soft clay coatings or fillings N/A N/A 10 ΤΕΜΑΧΙΣΜΕΝΟ Αδιατάρακτη βραχόμαζα με πολύ καλό αλληλοκλείδωμα κυβικών τεμαχών από 3 ορθογώνιες οικογένειες ασυνεχειών

115 GEOLOGICAL STRENGTH INDEX FOR JOINTED ROCKS (Hoek and Marinos, 2000) From the lithology, structure and surface conditions of the discontinuities, estimate the average value of GSI. Do not try to be too precise. Quoting a range from 33 to 37 is more realistic than stating that GSI = 35. Note that the table does not apply to structurally controlled failures. Where weak planar structural planes are present in an unfavourable orientation with respect to the excavation face, these will dominate the rock mass behaviour. The shear strength of surfaces in rocks that are prone to deterioration as a result of changes in moisture content will be reduced if water is present. When working with rocks in the fair to very poor categories, a shift to the right may be made for wet conditions. Water pressure is dealt with by effective stress analysis. STRUCTURE INTACT OR MASSIVE intact rock specimens or massive in situ rock with few widely spaced discontinuities BLOCKY - well interlocked undisturbed rock mass consisting of cubical blocks formed by three intersecting discontinuity sets SURFACE CONDITIONS DECREASING INTERLOCKING OF ROCK PIECES VERY BLOCKY- interlocked, partially disturbed mass with multi-faceted angular blocks formed by 4 or more joint sets BLOCKY/DISTURBED/ SEAMY folded with angular blocks formed by many intersecting discontinuity sets. Persistence of bedding planes or schistosity DISINTEGRATED poorly interlocked, heavily broken rock mass with mixture of angular and rounded rock pieces Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής (GSI) για βραχόμαζες LAMINATED/SHEARED Lackof blockiness due to close spacing of weak schistosity or shear planes VERY GOOD Very rough, fresh unweathered surfaces DECREASING SURFACE QUALITY GOOD Rough, slightly weathered, iron stained surfaces N/A N/A FAIR Smooth, moderately weathered and altered surfaces POOR Slickensided, highly weathered surfaces with compact coatings or fillings or angular fragments VERY POOR Slickensided, highly weathered surfaces with soft clay coatings or fillings N/A N/A 10 ΠΟΛΥ ΤΕΜΑΧΙΣΜΕΝΟ Μερικώς διαταραγμένη βραχόμαζα με πολύπλευρα γωνιώδη τεμάχη με σχετικώς καλό αλληλοκλείδωμα. 4 οι περισσότερες οικογ. ασυνεχιών. ΚΕΡΜΑΤΙΣΜΕΝΗ/ΔΙΑΤΑΡΑ- ΓΜΕΝΗ ΚΑΙ ΣΤΡΩΜΑΤΩΔΗΣ Πτυχωμένη διαταραγμένη βραχόμαζα με γωνιώδη τεμάχη που σχηματίζονται από πολλές αλληλοτεμνόμενες οικογένειες. Εμμονή στρώσης ή σχιστότητας

116 GEOLOGICAL STRENGTH INDEX FOR JOINTED ROCKS (Hoek and Marinos, 2000) From the lithology, structure and surface conditions of the discontinuities, estimate the average value of GSI. Do not try to be too precise. Quoting a range from 33 to 37 is more realistic than stating that GSI = 35. Note that the table does not apply to structurally controlled failures. Where weak planar structural planes are present in an unfavourable orientation with respect to the excavation face, these will dominate the rock mass behaviour. The shear strength of surfaces in rocks that are prone to deterioration as a result of changes in moisture content will be reduced if water is present. When working with rocks in the fair to very poor categories, a shift to the right may be made for wet conditions. Water pressure is dealt with by effective stress analysis. STRUCTURE INTACT OR MASSIVE intact rock specimens or massive in situ rock with few widely spaced discontinuities BLOCKY - well interlocked undisturbed rock mass consisting of cubical blocks formed by three intersecting discontinuity sets SURFACE CONDITIONS DECREASING INTERLOCKING OF ROCK PIECES VERY BLOCKY- interlocked, partially disturbed mass with multi-faceted angular blocks formed by 4 or more joint sets BLOCKY/DISTURBED/ SEAMY folded with angular blocks formed by many intersecting discontinuity sets. Persistence of bedding planes or schistosity DISINTEGRATED poorly interlocked, heavily broken rock mass with mixture of angular and rounded rock pieces Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής (GSI) για βραχόμαζες LAMINATED/SHEARED Lackof blockiness due to close spacing of weak schistosity or shear planes VERY GOOD Very rough, fresh unweathered surfaces DECREASING SURFACE QUALITY GOOD Rough, slightly weathered, iron stained surfaces N/A N/A FAIR Smooth, moderately weathered and altered surfaces POOR Slickensided, highly weathered surfaces with compact coatings or fillings or angular fragments VERY POOR Slickensided, highly weathered surfaces with soft clay coatings or fillings N/A N/A 10 ΦΥΛΛΩΔΗΣ/ΔΙΑΤΜΗΜΕΝΗ Φυλλώδης ή έντονα σχιστοποιημένη και τεκτονικώς διατμημένη ασθενής βραχόμαζα. Απουσία τεμαχών λόγω πυκνής σχιστότητας ή διατμήσεων.

117 Γεωτεχνικές παράμετροι μέσω του GSI, σ ci, m i Μέτρο Παραμορφωσιμότητας: MPa D=0

118 Κριτήριο Hoek-Brown Γεωτεχνικοί παράμετροι βραχόμαζας μέσω GSI, σ ci, m i Ολική αντοχή βραχόμαζας, σ' cm : 2002 edition Οι γεωτεχνικές παράμετροι μπορούν να υπολογισθούν με το πρόγραμμα RocLab ver. 2002, για Windows που μπορεί να κατεβεί ελεύθερα από Hoek, Carranza-Torres, Corkum, 2002

119 Κριτήριο Hoek-Brown Γεωτεχνικοί παράμετροι βραχόμαζας μέσω GSI, σ ci, m i Ισοδύναμα c, ϕ για το κριτήριο MOHR-COULOMB : έκδοση 2002 σ 3max : το άνω όριο της τάσης περιορισμού, όπου θεωρείται η σχέση μεταξύ των κριτηρίων Hoek-Brown και Mohr-Coulomb. Οι γεωτεχνικές παράμετροι μπορούν να υπολογισθούν με το πρόγραμμα RocLab ver. 2002, για Windows που μπορεί να κατεβεί ελεύθερα από Hoek, Carranza-Torres, Corkum, 2002

120 Roclab.exe

121 Συνεπώς, σ ci m i GSI η ΤΑΥΤΟΤΗΤΑ της βραχόμαζας

122 Επιλεγμένες εξισώσεις για την εκτίμηση του μέτρου παραμόρφωσης βραχόμαζας Συγγραφέας Bieniawski (1978) Serafim and Pereira (1983) Read et al. (1999) Barton (2002) Hoek et al. (2002) Ramamurthy (2004) Ramamurthy (2004) Hoek and Diederichs simplified *Hoek and Diederichs (2006) Εξίσωση for RMR>50, for RMR<50, Ε Ε mass Ε Ε mass mass mass mass Ε Ε mass mass 3 RMR = 0, = 10Q C D = 1 2 i = Εi = 2RMR 100 = 10 σ ci RMR GSI Ε = Ε exp 0, Ε Ε mass = Ε exp 0, i [ ( RMR) ] 1 D 2, e [ ( 0,3logQ) ] 1 D 2 MPa) = 100, e mass ( GSI 0 GSI (( ) ) D 11 (( D )/ 11) RMR: Rock Mass Rating (Ταξινόμηση Bieniawski) Q: Ταξινόμηση Barton GSI: Geological Strength Index (Ταξινόμηση Hoek and Marinos) D: Συντελεστής διαταραχής Ei: Μέτρο άρρηκτου πετρώματος Em: Μέτρο βραχόμαζας σci: Ανεμπόδιστη αντοχή άρρηκτου πετρώματος *Συνιστάται

123 Επιλεγμένες εξισώσεις για την εκτίμηση της αντοχής της βραχόμαζας Συγγραφέας Hoek and Brown (1988) Barton (2000) Hoek et al (2002) Εξίσωση σ cm = σ ci exp( RMR 100) 9 σ = σ cm cm 1 3 5γQC = σ ci m 4 ( mb + 4s a( mb 8s) ) 2( 1+ a)( 2 + a) b + s a 1 GSI: Geological Strength Index (Ταξινόμηση Hoek and Marinos) RMR: Rock Mass Rating (Ταξινόμηση Bieniawski) Q: Ταξινόμηση Barton σci: Ανεμπόδιστη αντοχή άρρηκτου πετρώματος σcm: Ανεμπόδιστηαντοχήβραχόμαζας mb, a, s: Παράμετροι κριτηρίου Hoek and Brown

124 ΠΡΟΣΟΧΗ όμως στην επιλογή των κατάλληλων για κάθε περίπτωση γεωτεχνικών παραμέτρων

125 Επιλογή του κατάλληλου κιτηρίου θράυσης: ένα παράδειγμα για τον ίδιο τύπο βραχόμαζας Κριτήριο αστοχίας για βραχόμαζα. Εφαρμογή κριτηρίου Hoek-Brown μέσω της χρήσης του GSI Κριτήριο αστοχίας για θράυση κατά μήκος συγκεκριμένης ασυνέχειας. Ο GSI δεν έχει εφαρμογή παντού ίδιος τύπος βραχόμαζας (ίδιο GSI, E, c, φ)

126 ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΗΣ ΟΛΙΣΘΗΣΗ ΣΕ ΙΣΧΥΡΑ ΚΕΡΜΑΤΙΣΜΕΝΗ ΒΡΑΧΟΜΑΖΑ (ΕΙΤΕ ΔΕΝ ΥΠΑΡΧΕΙ ΟΙΚΟΓΕΝΕΙΑ ΑΣΥΝΕΧΕΙΩΝ ΜΕ ΔΥΣΜΕΝΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟ ΕΙΤΕ Η ΟΠΟΙΑ ΤΥΧΟΝ ΟΙΚΟΓΕΝΕΙΑ ΜΕ ΔΥΣΜΕΝΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟ ΕΧΕΙ ΧΑΣΕΙ ΤΗΝ ΕΜΜΟΝΗ ΤΗΣ ΑΠΟ ΤΟΝ ΕΝΤΟΝΟ ΚΑΤΑΚΕΡΜΑΤΙΣΜΟ) ΣΥΝΗΘΩΣ «ΚΥΚΛΟΕΙΔΟΥΣ» ΜΟΡΦΗΣ ΚΑΤΟΛΙΣΘΗΣΗ. ΙΣΧΥΕΙ ΤΟ GSI

127 ΒΡΑΧΟΜΑΖΑ ΟΠΟΥ Ο ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΣ ΔΕΝ ΕΛΕΓΧΕΙ ΤΗΝ ΘΡΑΥΣΗ. Η ΘΡΑΥΣΗ ΘΑ ΑΚΟΛΟΥΘΗΣΕΙ ΜΙ ΑΔΙΑΔΡΟΜΗ ΠΟΥ ΠΕΡΙΛΑΜΒΑΝΕΙ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΟΙΚΟΓΕΝΕΙΕΣ ΑΣΥΝΕΧΕΙΩΝ ΕΝΔΕΧΟΜΕΝΩΣ ΚΑΙ ΤΟΝ ΑΡΡΗΚΤΟ ΒΡΑΧΟ. ΙΣΧΥΕΙ ΤΟ GSI

128 ΒΡΑΧΟΜΑΖΑ ΠΟΥ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΟΛΙΣΘΗΣΕΙ ΣΕ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΘΡΑΥΣΗΣ ΠΟΥ ΕΧΕΙ ΚΥΚΛΟΕΙΔΗ ΜΟΡΦΗ ΙΣΧΥΕΙ ΤΟ GSI

129 ΑΣΤΑΘΗΣ ΒΡΑΧΟΜΑΖΑ ΣΤΟ ΦΡΑΓΜΑ TABLACHACA, ΠΕΡΟΥ, 1982 ΙΣΧΥΕΙ ΤΟ GSI

130 ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΗ ΣΥΓΚΛΙΣΗ ΤΟΙΧΩΜΑΤΩΝ ΣΗΡΑΓΓΑΣ ΛΟΓΩ ΣΥΝΟΛΙΚΑ ΑΣΘΕΝΟΥΣ ΠΟΙΟΤΗΤΟΣ ΒΡΑΧΟΜΑΖΑΣ ΙΣΧΥΕΙ ΤΟ GSI

131 ΕΠΙΠΕΔΗ ΟΛΙΣΘΗΣΗ ΚΑΤΑ ΜΗΚΟΣ ΑΣΥΝΕΧΕΙΑΣ ΜΕ ΕΜΜΟΝΗ ΠΟΥ ΕΧΕΙ ΔΥΣΜΕΝΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΟ ΠΡΑΝΕΣ ΕΝΔΙΑΦΕΡΕΙ Η ΔΙΑΤΜΗΤΙΚΗ ΑΝΤΟΧΗ ΤΗΣ ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΗΣ ΑΣΥΝΕΧΕΙΑΣ

132 ΠΤΩΣΗ ΣΦΗΝΩΝ ΑΠΟ ΔΙΑΚΡΙΤΕΣ ΑΣΥΝΕΧΕΙΕΣ ΚΑΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΣΕ ΣΗΡΑΓΓΑ.

133 Αρχές προσδιορισμού GSI Εκτίμηση δομής της βραχόμαζας και της κατάστασης της ποιότητας των ασυνεχειών Εύκολη βαθμονόμηση, γεωλογικά φιλική.

134 Ι. Συστάσεις εφαρμογής 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.

135 Ι. Συστάσεις εφαρμογής GSI 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. εν συνίσταται η εξαγωγή μέσων όρων.

136 Ι. Συστάσεις εφαρμογής GSI 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).

137 Προεκβολή της γεωλογικής πληροφορίας στο βάθος από επιφανειακές εμφανίσεις ΓΕΩΛΟΓΙΚΟΣ ΔΕΙΚΤΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΕ ΡΗΓΜΑΤΩΜΕΝΟΥΣ ΒΡΑΧΟΥΣ (Hoek and Marinos, 2000) 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 είναι πιο ρεαλιστικό από το να δήλώσετε ότι GSΙ=35. Σημειώνεται ότι ο Πίνακας δεν εφαρμόζεται σε κινηματικά ελεγχόμενες αστάθειες. Στην περίπτωση που οι ασθενείς επίπεδες επιφάνειεςέχουν μη ευνοϊκό προσανατολίσμο σε σχέση με το πρανές εκσκαφής, τότε αυτές καθορίζουν 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 έως πτωχές κατηγορίες και υπάρχει νερό τότε μετακινούμαστε προς τα δέξια. Η υδροστατική πιέση λαμβάνεται υπόψη με την ανάλυση ενεργών τάσεων. ΔΟΜΗ INTACT OR MASSIVE - Άρρηκτα βραχώδη τεμάχη ή άστρωτος βράχος με λίγες ασυνέχειες σε μεγάλη απόσταση BLOCKY - Αδιατάρακτη βραχόμαζα με πολύ καλό αλληλοκλείδωμα που αποτελείται από κυβικά τεμάχη οριζόμενα από τρεις ορθογώνια τεμνόμενες οικογένειες ασυνεχειών ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ ΑΣΥΝΕΧΕΙΑΣ ΜΕΙΟΥΜΕΝΟ ΑΛΛΗΛΟΚΛΕΙΔΩΜΑ ΤΩΝ ΒΡΑΧΩΔΩΝ ΤΕΜΑΧΩΝ VERY BLOCKY- Μερικώς διαταραγμένη βραχόμαζα με πολύπλευρα γωνιώδη τεμάχη ( blocks) που σχηματίζονται από τέσσερις ή περισσότερες οικογένειες ασυνεχειών BLOCKY/DISTURBED/SEAMY Πτυχωμένη με γωνιώδη τεμάχη που σχηματίζονται απο πολλές αλληλοτεμνόμενες οικογένειες ασυνεχειών. Εμμονή στρώσης ή σχιστότητας DISINTEGRATED - Ισχυρά κερματισμένη βραχόμαζα με πτωχό αλληλοκλείδωμα και με ταυτόχρονη παρουσία γωνιωδών και αποστρογγυλωμένων τεμαχών LAMINATED/SHEARED - Φυλλώδης ή σχιστοποιημένη και τεκτονικώς διατμημένη ασθενής βραχόμαζα. Η σχιστότητα επικρατεί έναντι οποιασδήποτε άλλης οικογένειας ασυνεχειών εμποδίζοντας την δημιουργία γωνιωδών τεμαχών ΠΟΛΥ ΚΑΛΗ Πολύ τραχείες, μη αποσαθρωμένες επιφάνειες ΜΕΙΟΥΜΕΝΗ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΑΣΥΝΕΧΕΙΩΝ ΚΑΛΗ Τραχείες, ελαφρά αποσαθρωμένες και οξειδωμένες επιφάνειες N/A N/A 50 ΜΕΤΡΙΑ Λείες, μετρίως αποσαθρωμένες και εξαλλοιωμένες επιφάνειες ΠΤΩΧΗ Επιφάνειες ολίσθησης, πολύ αποσαθρωμένες με συμπαγή επιφλοιώματα ή υλικό πλήρωσης με γωνιώδη θραύσματα 20 ΠΟΛΥ ΠΤΩΧΗ Επιφάνειες ολίσθησης πολύ αποσαθρωμένες με μαλακό αργιλικό υλικό πλήρωσης N/A N/A 10