Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

32
ΤΥΠΟΙ ΒΡΑΧΟΜΑΖΑΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΑΡΡΗΚΤΟΥ ΒΡΑΧΟΥ ΔΟΜΗ ΒΡΑΧΟΜΑΖΑΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΑΣΥΝΕΧΕΙΩΝ III. III. ΒΡΑΧΟΜΑΖΑ ΒΡΑΧΟΜΑΖΑ

Upload: christinemitoudi

Post on 27-Nov-2015

52 views

Category:

Documents


7 download

DESCRIPTION

Βραχομάζα.,GSI, Χαρακτηρισμοί και ιδιότητες.

TRANSCRIPT

Page 1: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

ΤΥΠΟΙ ΒΡΑΧΟΜΑΖΑΣΠΟΙΟΤΗΤΑ ΑΡΡΗΚΤΟΥ ΒΡΑΧΟΥ

ΔΟΜΗ ΒΡΑΧΟΜΑΖΑΣ

ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΑΣΥΝΕΧΕΙΩΝ

III. III. ΒΡΑΧΟΜΑΖΑΒΡΑΧΟΜΑΖΑ

Page 2: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

Τύποι δομών βραχόμαζας

Άρρηκτοπέτρωμα

Άρρηκτοπέτρωμα με μίαασυνέχεια

Πολύτεμαχισμένηβραχόμαζα απότέσσερις ήπερισσότερεςασυνέχειες

Τεμαχισμένηβραχόμαζα απότρείς ορθογωνίωςτεμνόμενεςασυνέχειες

Γενικώς ισότροπη, ψαθυρή,ελαστική συμπεριφορά στη θραύση

Εντελώς ανισότροπηεξαρτάται από τον προσανατολισμό καιτην διατμητική αντοχή της ασυνέχειας

Ανισότροπη ανάλογαμε τον αριθμό, προσανατολισμό,εμμονήκαι αντοχή των ασυνεχειών

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

Page 3: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

Τύποι δομών βραχόμαζας

Αποδομημένηβραχόμαζα

ΚερματισμένηΔιαταραγμένηκαιΣτρωματώδης

Φυλλώδης/Διατμημένη

Ανισότροπη ανάλογαμε τον κερματισμό των επιπέδων στρώσηςή της σχιστότηταςκαι της αντοχής των ασυνεχειών

Ευλόγως ισότροπη

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

Page 4: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

Εκτίμηση των ιδιοτήτων της βραχόμαζας

– Εργαστηριακές δοκιμές

– Επι τόπου δοκιμές

– Ανάστροφες αναλύσεις

– χρήση ταξινομήσεων βραχόμαζας– Σωστή(RQD, Q, RMR, GSI ...)

Page 5: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

ΤΟ ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΣΤΟΧΙΑΣ HOEK - BROWN

σ1΄ : μέγιστη κύρια ενεργή τάση κατά την αστοχίασ3΄: ελάχιστη κύρια ενεργή τάση κατά την αστοχίασci : μονοαξονική αντοχή του άρρηκτου βράχουmb : απομειωμένη τιμή της σταθεράς mi (πετρογραφικός δείκτης)

a, s: σταθερές της βραχόμαζας

mb, a, s : ?

Page 6: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

mb : απομειωμένη τιμή της σταθεράς mi

a, s: σταθερές

ΤΟ ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΣΤΟΧΙΑΣ HOEK - BROWN

D: Παράμετρος βαθμού διαταραχής της βραχόμαζας λόγω χρήσης ανατινάξεων ήλόγω χαλάρωσης(από 0 για αδιατάρακτη, έως 1 για πολύ διαταραγμένη βραχόμαζα)

• mb, a, s εκτιμούνται μέσω του συστήματος ταξινόμησηςGSI

Page 7: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

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 στρώσηκαι στη σχιστότητα. Η τιμή mi θα είναι θεαματικά διαφορετική αν υπάρξει αστοχία σεεπιφάνεια αδυναμίας

Page 8: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

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 στρώσηκαι στη σχιστότητα. Η τιμή mi θα είναι θεαματικά διαφορετική αν υπάρξει αστοχία σεεπιφάνεια αδυναμίας

Page 9: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

Χρήση της πιο πρόσφατης ταξινόμησηςGSI για την εκτίμηση των γεωτεχνικών

παραμέτρων

Geological Strength Index

Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής

Page 10: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής (GSI) για βραχόμαζες, Hoek & Marinos 2000

10

20

30

40

50

60

70

80

90

GEOLOGICAL STRENGTH INDEXFOR JOINTED ROCKS(Hoek and Marinos, 2000)

STRUCTURE SURF

AC

E CO

NDIT

ION

S

VERY

GO

OD

Very

roug

h, fr

esh

unw

eath

ered

sur

face

s

DECREASING SURFACE QUALITY

GO

OD

Rou

gh, s

light

ly w

eath

ered

, iro

n st

aine

d su

rface

s

FAIR

Sm

ooth

, mod

erat

ely

wea

ther

ed a

nd a

ltere

d su

rfac

es

POO

RSl

icke

nsid

ed, h

ighl

y w

eath

ered

sur

face

s w

ith c

ompa

ctco

atin

gs o

r fill

ings

or a

ngul

ar fr

agm

ents

VERY

PO

OR

Slic

kens

ided

, hig

hly

wea

ther

ed s

urfa

ces

with

sof

t cla

yco

atin

gs o

r fil

lings

DE

CR

EA

SIN

G IN

TER

LOC

KIN

G O

F R

OC

K P

IECE

S

INTACT OR MASSIVEintact rock specimens or massivein situ rock with few widelyspaced discontinuities

BLOCKY - well interlocked un-disturbed rock mass consistingof cubical blocks formed by threeintersecting discontinuity sets

VERY BLOCKY- interlocked,partially disturbed mass withmulti-faceted angular blocksformed by 4 or more joint sets

BLOCKY/DISTURBED/SEAMY folded with angular blocksformed by many intersecting discontinuity sets. Persistenceof bedding planes or schistosity

DISINTEGRATEDpoorly interlocked, heavily brokenrock mass with mixture of angularand rounded rock pieces

LAMINATED/SHEAREDLackof blockiness due to close spacing of weak schistosity or shear planes

N/A N/A

N/A N/A

From the lithology, structure and surface conditions of the discontinuities, estimate the average value of GSI. Do not try tobe too precise. Quoting a range from 33 to 37 is more realistic than stating that GSI = 35.

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 bemade for wet conditions. Water pressure is dealt with by effective stress analysis.

Note that the table does not apply to structurally controlled failures.

Page 11: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής (GSI) για βραχόμαζες, Hoek & Marinos 2000

10

20

30

40

50

60

70

80

90

GEOLOGICAL STRENGTH INDEXFOR JOINTED ROCKS(Hoek and Marinos, 2000)

STRUCTURE SURF

AC

E CO

NDIT

ION

S

VERY

GO

OD

Very

roug

h, fr

esh

unw

eath

ered

sur

face

s

DECREASING SURFACE QUALITY

GO

OD

Rou

gh, s

light

ly w

eath

ered

, iro

n st

aine

d su

rface

s

FAIR

Sm

ooth

, mod

erat

ely

wea

ther

ed a

nd a

ltere

d su

rfac

es

POO

RSl

icke

nsid

ed, h

ighl

y w

eath

ered

sur

face

s w

ith c

ompa

ctco

atin

gs o

r fill

ings

or a

ngul

ar fr

agm

ents

VERY

PO

OR

Slic

kens

ided

, hig

hly

wea

ther

ed s

urfa

ces

with

sof

t cla

yco

atin

gs o

r fil

lings

DE

CR

EA

SIN

G IN

TER

LOC

KIN

G O

F R

OC

K P

IECE

S

INTACT OR MASSIVEintact rock specimens or massivein situ rock with few widelyspaced discontinuities

BLOCKY - well interlocked un-disturbed rock mass consistingof cubical blocks formed by threeintersecting discontinuity sets

VERY BLOCKY- interlocked,partially disturbed mass withmulti-faceted angular blocksformed by 4 or more joint sets

BLOCKY/DISTURBED/SEAMY folded with angular blocksformed by many intersecting discontinuity sets. Persistenceof bedding planes or schistosity

DISINTEGRATEDpoorly interlocked, heavily brokenrock mass with mixture of angularand rounded rock pieces

LAMINATED/SHEAREDLackof blockiness due to close spacing of weak schistosity or shear planes

N/A N/A

N/A N/A

From the lithology, structure and surface conditions of the discontinuities, estimate the average value of GSI. Do not try tobe too precise. Quoting a range from 33 to 37 is more realistic than stating that GSI = 35.

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 bemade for wet conditions. Water pressure is dealt with by effective stress analysis.

Note that the table does not apply to structurally controlled failures.

ΔΟΜΗ

ΜΕΙΟΥΜ

ΕΝΟ

ΑΛΛ

ΗΛΟ

ΚΛΕΙΔΩ

ΜΑ

ΤΩΝ

ΒΡΑ

ΧΩΔΩ

Ν ΤΕΜ

ΑΧΩΝ

ΑΡΡΗΚΤΟ 'Η ΣΥΜΠΑΓΕΣΆρρηκτο πέτρωμα ή αστρωτος,συμπαγής βράχος με λίγες καιαραιές ασυνέχειες

ΤΕΜΑΧΙΣΜΕΝΟΑδιατάρακτη βραχόμαζα με πολύκαλό αλληλοκλείδωμα κυβικώντεμαχών από 3 ορθογώνιεςοικογένειες ασυνεχειώνΠΟΛΥ ΤΕΜΑΧΙΣΜΕΝΟΜερικώς διαταραγμένη βραχόμαζαμε πολύπλευρα γωνιώδη τεμάχημε σχετικώς καλό αλληλοκλείδωμα.4 οι περισσότερες οικογ. ασυνεχιών.ΚΕΡΜΑΤΙΣΜΕΝΗ/ΔΙΑΤΑΡΑ-ΓΜΕΝΗ ΚΑΙ ΣΤΡΩΜΑΤΩΔΗΣΠτυχωμένη διαταραγμένη βραχόμαζαμε γωνιώδη τεμάχη που σχηματίζονταιαπό πολλές αλληλοτεμνόμενες οικογέ-νειες. Εμμονή στρώσης ή σχιστότηταςΑΠΟΔΟΜΗΜΕΝΗΙσχυρά κερματισμένη βραχόμαζα(αποδιοργανωμένη) με πτωχό αλληλοκλείδωμα.

ΦΥΛΛΩΔΗΣ/ΔΙΑΤΜΗΜΕΝΗΦυλλώδης ή έντονα σχιστοποιημένηκαι τεκτονικώς διατμημένη ασθενήςβραχόμαζα. Απουσία τεμαχών λόγωπυκνής σχιστότητας ή διατμήσεων.

Page 12: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής (GSI) για βραχόμαζες, Hoek & Marinos 2000

10

20

30

40

50

60

70

80

90

GEOLOGICAL STRENGTH INDEXFOR JOINTED ROCKS(Hoek and Marinos, 2000)

STRUCTURE SURF

AC

E CO

NDIT

ION

S

VERY

GO

OD

Very

roug

h, fr

esh

unw

eath

ered

sur

face

s

DECREASING SURFACE QUALITY

GO

OD

Rou

gh, s

light

ly w

eath

ered

, iro

n st

aine

d su

rface

s

FAIR

Sm

ooth

, mod

erat

ely

wea

ther

ed a

nd a

ltere

d su

rfac

es

POO

RSl

icke

nsid

ed, h

ighl

y w

eath

ered

sur

face

s w

ith c

ompa

ctco

atin

gs o

r fill

ings

or a

ngul

ar fr

agm

ents

VERY

PO

OR

Slic

kens

ided

, hig

hly

wea

ther

ed s

urfa

ces

with

sof

t cla

yco

atin

gs o

r fil

lings

DE

CR

EA

SIN

G IN

TER

LOC

KIN

G O

F R

OC

K P

IECE

S

INTACT OR MASSIVEintact rock specimens or massivein situ rock with few widelyspaced discontinuities

BLOCKY - well interlocked un-disturbed rock mass consistingof cubical blocks formed by threeintersecting discontinuity sets

VERY BLOCKY- interlocked,partially disturbed mass withmulti-faceted angular blocksformed by 4 or more joint sets

BLOCKY/DISTURBED/SEAMY folded with angular blocksformed by many intersecting discontinuity sets. Persistenceof bedding planes or schistosity

DISINTEGRATEDpoorly interlocked, heavily brokenrock mass with mixture of angularand rounded rock pieces

LAMINATED/SHEAREDLackof blockiness due to close spacing of weak schistosity or shear planes

N/A N/A

N/A N/A

From the lithology, structure and surface conditions of the discontinuities, estimate the average value of GSI. Do not try tobe too precise. Quoting a range from 33 to 37 is more realistic than stating that GSI = 35.

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 bemade for wet conditions. Water pressure is dealt with by effective stress analysis.

Note that the table does not apply to structurally controlled failures.

ΔΟΜΗ

ΜΕΙΟΥΜ

ΕΝΟ

ΑΛΛ

ΗΛΟ

ΚΛΕΙΔΩ

ΜΑ

ΤΩΝ

ΒΡΑ

ΧΩΔΩ

Ν ΤΕΜ

ΑΧΩΝ

ΑΡΡΗΚΤΟ 'Η ΣΥΜΠΑΓΕΣΆρρηκτο πέτρωμα ή αστρωτος,συμπαγής βράχος με λίγες καιαραιές ασυνέχειες

ΤΕΜΑΧΙΣΜΕΝΟΑδιατάρακτη βραχόμαζα με πολύκαλό αλληλοκλείδωμα κυβικώντεμαχών από 3 ορθογώνιεςοικογένειες ασυνεχειώνΠΟΛΥ ΤΕΜΑΧΙΣΜΕΝΟΜερικώς διαταραγμένη βραχόμαζαμε πολύπλευρα γωνιώδη τεμάχημε σχετικώς καλό αλληλοκλείδωμα.4 οι περισσότερες οικογ. ασυνεχιών.ΚΕΡΜΑΤΙΣΜΕΝΗ/ΔΙΑΤΑΡΑ-ΓΜΕΝΗ ΚΑΙ ΣΤΡΩΜΑΤΩΔΗΣΠτυχωμένη διαταραγμένη βραχόμαζαμε γωνιώδη τεμάχη που σχηματίζονταιαπό πολλές αλληλοτεμνόμενες οικογέ-νειες. Εμμονή στρώσης ή σχιστότηταςΑΠΟΔΟΜΗΜΕΝΗΙσχυρά κερματισμένη βραχόμαζα(αποδιοργανωμένη) με πτωχό αλληλοκλείδωμα.

ΦΥΛΛΩΔΗΣ/ΔΙΑΤΜΗΜΕΝΗΦυλλώδης ή έντονα σχιστοποιημένηκαι τεκτονικώς διατμημένη ασθενήςβραχόμαζα. Απουσία τεμαχών λόγωπυκνής σχιστότητας ή διατμήσεων.

ΚΑΤ

ΑΣΤΑΣΗ

ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ ΑΣΥ

ΝΕΧ

ΕΙΑΣ

ΠΟΛΥ

ΚΑΛΗ

ΚΑΛΗ

ΜΕΤ

ΡΙΑ

ΠΟΛΥ

ΠΤΩ

ΧΗ

ΠΤΩ

ΧΗ

Πολύ τραχείες,

μη απ

οσαθρω

μένες επιφάνειες

Τραχείες,

ελαφρ

ά απ

οσαθρω

μένες

ή οξειδ

ωμένες επιφάνειες

Λείες

, μετρίως απ

οσαθρω

μένες

ή εξαλοιωμένες επιφάνειες

Ολισθηρές

επιφάνειες,

πολύ απ

οσαθρω

μένες

με συμπα

γή επιφλοιώματα

ή υλικό

πλήρω

σης

με γωνιώδη

θραύσματα

Πολύ ολισθηρές επιφάνειες,

πολύ απ

οσαθρω

μένες

με μαλακό αργιλικό

υλικό

πλήρω

σης

ΜΕΙΟΥΜΕΝΗ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΑΣΥΝΕΧΕΙΩΝ

Page 13: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής (GSI) για ρωγματωμένους βράχους,Hoek & Marinos 2000

10

20

30

40

50

60

70

80

90

GEOLOGICAL STRENGTH INDEXFOR JOINTED ROCKS(Hoek and Marinos, 2000)

STRUCTURE SURF

AC

E CO

NDIT

ION

S

VERY

GO

OD

Very

roug

h, fr

esh

unw

eath

ered

sur

face

s

DECREASING SURFACE QUALITY

GO

OD

Rou

gh, s

light

ly w

eath

ered

, iro

n st

aine

d su

rface

s

FAIR

Sm

ooth

, mod

erat

ely

wea

ther

ed a

nd a

ltere

d su

rfac

es

POO

RSl

icke

nsid

ed, h

ighl

y w

eath

ered

sur

face

s w

ith c

ompa

ctco

atin

gs o

r fill

ings

or a

ngul

ar fr

agm

ents

VERY

PO

OR

Slic

kens

ided

, hig

hly

wea

ther

ed s

urfa

ces

with

sof

t cla

yco

atin

gs o

r fil

lings

DE

CR

EA

SIN

G IN

TER

LOC

KIN

G O

F R

OC

K P

IECE

S

INTACT OR MASSIVEintact rock specimens or massivein situ rock with few widelyspaced discontinuities

BLOCKY - well interlocked un-disturbed rock mass consistingof cubical blocks formed by threeintersecting discontinuity sets

VERY BLOCKY- interlocked,partially disturbed mass withmulti-faceted angular blocksformed by 4 or more joint sets

BLOCKY/DISTURBED/SEAMY folded with angular blocksformed by many intersecting discontinuity sets. Persistenceof bedding planes or schistosity

DISINTEGRATEDpoorly interlocked, heavily brokenrock mass with mixture of angularand rounded rock pieces

LAMINATED/SHEAREDLackof blockiness due to close spacing of weak schistosity or shear planes

N/A N/A

N/A N/A

From the lithology, structure and surface conditions of the discontinuities, estimate the average value of GSI. Do not try tobe too precise. Quoting a range from 33 to 37 is more realistic than stating that GSI = 35.

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 bemade for wet conditions. Water pressure is dealt with by effective stress analysis.

Note that the table does not apply to structurally controlled failures.

Page 14: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής (GSI) για ρωγματωμένους βράχους,Hoek & Marinos 2000

10

20

30

40

50

60

70

80

90

GEOLOGICAL STRENGTH INDEXFOR JOINTED ROCKS(Hoek and Marinos, 2000)

STRUCTURE SURF

AC

E CO

NDIT

ION

S

VERY

GO

OD

Very

roug

h, fr

esh

unw

eath

ered

sur

face

s

DECREASING SURFACE QUALITY

GO

OD

Rou

gh, s

light

ly w

eath

ered

, iro

n st

aine

d su

rface

s

FAIR

Sm

ooth

, mod

erat

ely

wea

ther

ed a

nd a

ltere

d su

rfac

es

POO

RSl

icke

nsid

ed, h

ighl

y w

eath

ered

sur

face

s w

ith c

ompa

ctco

atin

gs o

r fill

ings

or a

ngul

ar fr

agm

ents

VERY

PO

OR

Slic

kens

ided

, hig

hly

wea

ther

ed s

urfa

ces

with

sof

t cla

yco

atin

gs o

r fil

lings

DE

CR

EA

SIN

G IN

TER

LOC

KIN

G O

F R

OC

K P

IECE

S

INTACT OR MASSIVEintact rock specimens or massivein situ rock with few widelyspaced discontinuities

BLOCKY - well interlocked un-disturbed rock mass consistingof cubical blocks formed by threeintersecting discontinuity sets

VERY BLOCKY- interlocked,partially disturbed mass withmulti-faceted angular blocksformed by 4 or more joint sets

BLOCKY/DISTURBED/SEAMY folded with angular blocksformed by many intersecting discontinuity sets. Persistenceof bedding planes or schistosity

DISINTEGRATEDpoorly interlocked, heavily brokenrock mass with mixture of angularand rounded rock pieces

LAMINATED/SHEAREDLackof blockiness due to close spacing of weak schistosity or shear planes

N/A N/A

N/A N/A

From the lithology, structure and surface conditions of the discontinuities, estimate the average value of GSI. Do not try tobe too precise. Quoting a range from 33 to 37 is more realistic than stating that GSI = 35.

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 bemade for wet conditions. Water pressure is dealt with by effective stress analysis.

Note that the table does not apply to structurally controlled failures.

Σημείωση: Ο πίνακαςGSI δεν εφαρμόζεται σε

περιπτώσεις που ηαστοχία ελέγχεται από

συγκεκριμένεςδιακριτές ασυνέχειες.

Π.χ. επίπεδη ολίσθησηή ολίσθηση σφηνών.

Page 15: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής (GSI) για ρωγματωμένους βράχους,Hoek & Marinos 2000

10

20

30

40

50

60

70

80

90

GEOLOGICAL STRENGTH INDEXFOR JOINTED ROCKS(Hoek and Marinos, 2000)

STRUCTURE SURF

AC

E CO

NDIT

ION

S

VERY

GO

OD

Very

roug

h, fr

esh

unw

eath

ered

sur

face

s

DECREASING SURFACE QUALITY

GO

OD

Rou

gh, s

light

ly w

eath

ered

, iro

n st

aine

d su

rface

s

FAIR

Sm

ooth

, mod

erat

ely

wea

ther

ed a

nd a

ltere

d su

rfac

es

POO

RSl

icke

nsid

ed, h

ighl

y w

eath

ered

sur

face

s w

ith c

ompa

ctco

atin

gs o

r fill

ings

or a

ngul

ar fr

agm

ents

VERY

PO

OR

Slic

kens

ided

, hig

hly

wea

ther

ed s

urfa

ces

with

sof

t cla

yco

atin

gs o

r fil

lings

DE

CR

EA

SIN

G IN

TER

LOC

KIN

G O

F R

OC

K P

IECE

S

INTACT OR MASSIVEintact rock specimens or massivein situ rock with few widelyspaced discontinuities

BLOCKY - well interlocked un-disturbed rock mass consistingof cubical blocks formed by threeintersecting discontinuity sets

VERY BLOCKY- interlocked,partially disturbed mass withmulti-faceted angular blocksformed by 4 or more joint sets

BLOCKY/DISTURBED/SEAMY folded with angular blocksformed by many intersecting discontinuity sets. Persistenceof bedding planes or schistosity

DISINTEGRATEDpoorly interlocked, heavily brokenrock mass with mixture of angularand rounded rock pieces

LAMINATED/SHEAREDLackof blockiness due to close spacing of weak schistosity or shear planes

N/A N/A

N/A N/A

From the lithology, structure and surface conditions of the discontinuities, estimate the average value of GSI. Do not try tobe too precise. Quoting a range from 33 to 37 is more realistic than stating that GSI = 35.

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 bemade for wet conditions. Water pressure is dealt with by effective stress analysis.

Note that the table does not apply to structurally controlled failures.

Σε περίπτωσηπαρουσίας νερού

συνιστάται μιαμετακίνηση προς τα

δεξιά για τις κατηγορίεςτων πτωχών ή πολύ

πτωχών πετρωμάτων

Page 16: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής (GSI) για ρωγματωμένους βράχους,Hoek & Marinos 2000

10

20

30

40

50

60

70

80

90

GEOLOGICAL STRENGTH INDEXFOR JOINTED ROCKS(Hoek and Marinos, 2000)

STRUCTURE SURF

AC

E CO

NDIT

ION

S

VERY

GO

OD

Very

roug

h, fr

esh

unw

eath

ered

sur

face

s

DECREASING SURFACE QUALITY

GO

OD

Rou

gh, s

light

ly w

eath

ered

, iro

n st

aine

d su

rface

s

FAIR

Sm

ooth

, mod

erat

ely

wea

ther

ed a

nd a

ltere

d su

rfac

es

POO

RSl

icke

nsid

ed, h

ighl

y w

eath

ered

sur

face

s w

ith c

ompa

ctco

atin

gs o

r fill

ings

or a

ngul

ar fr

agm

ents

VERY

PO

OR

Slic

kens

ided

, hig

hly

wea

ther

ed s

urfa

ces

with

sof

t cla

yco

atin

gs o

r fil

lings

DE

CR

EA

SIN

G IN

TER

LOC

KIN

G O

F R

OC

K P

IECE

S

INTACT OR MASSIVEintact rock specimens or massivein situ rock with few widelyspaced discontinuities

BLOCKY - well interlocked un-disturbed rock mass consistingof cubical blocks formed by threeintersecting discontinuity sets

VERY BLOCKY- interlocked,partially disturbed mass withmulti-faceted angular blocksformed by 4 or more joint sets

BLOCKY/DISTURBED/SEAMY folded with angular blocksformed by many intersecting discontinuity sets. Persistenceof bedding planes or schistosity

DISINTEGRATEDpoorly interlocked, heavily brokenrock mass with mixture of angularand rounded rock pieces

LAMINATED/SHEAREDLackof blockiness due to close spacing of weak schistosity or shear planes

N/A N/A

N/A N/A

From the lithology, structure and surface conditions of the discontinuities, estimate the average value of GSI. Do not try tobe too precise. Quoting a range from 33 to 37 is more realistic than stating that GSI = 35.

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 bemade for wet conditions. Water pressure is dealt with by effective stress analysis.

Note that the table does not apply to structurally controlled failures.

Page 17: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής (GSI) για βραχόμαζες

Page 18: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής (GSI) για βραχόμαζες

10

20

30

40

50

60

70

80

90

GEOLOGICAL STRENGTH INDEXFOR JOINTED ROCKS(Hoek and Marinos, 2000)

STRUCTURE SURF

AC

E CO

NDIT

ION

S

VERY

GO

OD

Very

roug

h, fr

esh

unw

eath

ered

sur

face

s

DECREASING SURFACE QUALITYG

OO

DR

ough

, slig

htly

wea

ther

ed, i

ron

stai

ned

surfa

ces

FAIR

Sm

ooth

, mod

erat

ely

wea

ther

ed a

nd a

ltere

d su

rfac

es

POO

RSl

icke

nsid

ed, h

ighl

y w

eath

ered

sur

face

s w

ith c

ompa

ctco

atin

gs o

r fill

ings

or a

ngul

ar fr

agm

ents

VERY

PO

OR

Slic

kens

ided

, hig

hly

wea

ther

ed s

urfa

ces

with

sof

t cla

yco

atin

gs o

r fil

lings

DE

CR

EA

SIN

G IN

TER

LOC

KIN

G O

F R

OC

K P

IECE

S

INTACT OR MASSIVEintact rock specimens or massivein situ rock with few widelyspaced discontinuities

BLOCKY - well interlocked un-disturbed rock mass consistingof cubical blocks formed by threeintersecting discontinuity sets

VERY BLOCKY- interlocked,partially disturbed mass withmulti-faceted angular blocksformed by 4 or more joint sets

BLOCKY/DISTURBED/SEAMY folded with angular blocksformed by many intersecting discontinuity sets. Persistenceof bedding planes or schistosity

DISINTEGRATEDpoorly interlocked, heavily brokenrock mass with mixture of angularand rounded rock pieces

LAMINATED/SHEAREDLackof blockiness due to close spacing of weak schistosity or shear planes

N/A N/A

N/A N/A

From the lithology, structure and surface conditions of the discontinuities, estimate the average value of GSI. Do not try tobe too precise. Quoting a range from 33 to 37 is more realistic than stating that GSI = 35.

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 bemade for wet conditions. Water pressure is dealt with by effective stress analysis.

Note that the table does not apply to structurally controlled failures.

ΑΡΡΗΚΤΟ 'Η ΣΥΜΠΑΓΕΣΆρρηκτο πέτρωμα ή αστρωτος,συμπαγής βράχος με λίγες καιαραιές ασυνέχειες

Page 19: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής (GSI) για βραχόμαζες

Page 20: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής (GSI) για βραχόμαζες

10

20

30

40

50

60

70

80

90

GEOLOGICAL STRENGTH INDEXFOR JOINTED ROCKS(Hoek and Marinos, 2000)

STRUCTURE SURF

AC

E CO

NDIT

ION

S

VERY

GO

OD

Very

roug

h, fr

esh

unw

eath

ered

sur

face

s

DECREASING SURFACE QUALITYG

OO

DR

ough

, slig

htly

wea

ther

ed, i

ron

stai

ned

surfa

ces

FAIR

Sm

ooth

, mod

erat

ely

wea

ther

ed a

nd a

ltere

d su

rfac

es

POO

RSl

icke

nsid

ed, h

ighl

y w

eath

ered

sur

face

s w

ith c

ompa

ctco

atin

gs o

r fill

ings

or a

ngul

ar fr

agm

ents

VERY

PO

OR

Slic

kens

ided

, hig

hly

wea

ther

ed s

urfa

ces

with

sof

t cla

yco

atin

gs o

r fil

lings

DE

CR

EA

SIN

G IN

TER

LOC

KIN

G O

F R

OC

K P

IECE

S

INTACT OR MASSIVEintact rock specimens or massivein situ rock with few widelyspaced discontinuities

BLOCKY - well interlocked un-disturbed rock mass consistingof cubical blocks formed by threeintersecting discontinuity sets

VERY BLOCKY- interlocked,partially disturbed mass withmulti-faceted angular blocksformed by 4 or more joint sets

BLOCKY/DISTURBED/SEAMY folded with angular blocksformed by many intersecting discontinuity sets. Persistenceof bedding planes or schistosity

DISINTEGRATEDpoorly interlocked, heavily brokenrock mass with mixture of angularand rounded rock pieces

LAMINATED/SHEAREDLackof blockiness due to close spacing of weak schistosity or shear planes

N/A N/A

N/A N/A

From the lithology, structure and surface conditions of the discontinuities, estimate the average value of GSI. Do not try tobe too precise. Quoting a range from 33 to 37 is more realistic than stating that GSI = 35.

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 bemade for wet conditions. Water pressure is dealt with by effective stress analysis.

Note that the table does not apply to structurally controlled failures.

ΤΕΜΑΧΙΣΜΕΝΟΑδιατάρακτη βραχόμαζα με πολύκαλό αλληλοκλείδωμα κυβικώντεμαχών από 3 ορθογώνιεςοικογένειες ασυνεχειών

Page 21: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής (GSI) για βραχόμαζες

Page 22: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής (GSI) για βραχόμαζες

10

20

30

40

50

60

70

80

90

GEOLOGICAL STRENGTH INDEXFOR JOINTED ROCKS(Hoek and Marinos, 2000)

STRUCTURE SURF

AC

E CO

NDIT

ION

S

VERY

GO

OD

Very

roug

h, fr

esh

unw

eath

ered

sur

face

s

DECREASING SURFACE QUALITYG

OO

DR

ough

, slig

htly

wea

ther

ed, i

ron

stai

ned

surfa

ces

FAIR

Sm

ooth

, mod

erat

ely

wea

ther

ed a

nd a

ltere

d su

rfac

es

POO

RSl

icke

nsid

ed, h

ighl

y w

eath

ered

sur

face

s w

ith c

ompa

ctco

atin

gs o

r fill

ings

or a

ngul

ar fr

agm

ents

VERY

PO

OR

Slic

kens

ided

, hig

hly

wea

ther

ed s

urfa

ces

with

sof

t cla

yco

atin

gs o

r fil

lings

DE

CR

EA

SIN

G IN

TER

LOC

KIN

G O

F R

OC

K P

IECE

S

INTACT OR MASSIVEintact rock specimens or massivein situ rock with few widelyspaced discontinuities

BLOCKY - well interlocked un-disturbed rock mass consistingof cubical blocks formed by threeintersecting discontinuity sets

VERY BLOCKY- interlocked,partially disturbed mass withmulti-faceted angular blocksformed by 4 or more joint sets

BLOCKY/DISTURBED/SEAMY folded with angular blocksformed by many intersecting discontinuity sets. Persistenceof bedding planes or schistosity

DISINTEGRATEDpoorly interlocked, heavily brokenrock mass with mixture of angularand rounded rock pieces

LAMINATED/SHEAREDLackof blockiness due to close spacing of weak schistosity or shear planes

N/A N/A

N/A N/A

From the lithology, structure and surface conditions of the discontinuities, estimate the average value of GSI. Do not try tobe too precise. Quoting a range from 33 to 37 is more realistic than stating that GSI = 35.

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 bemade for wet conditions. Water pressure is dealt with by effective stress analysis.

Note that the table does not apply to structurally controlled failures.

ΠΟΛΥ ΤΕΜΑΧΙΣΜΕΝΟΜερικώς διαταραγμένη βραχόμαζαμε πολύπλευρα γωνιώδη τεμάχημε σχετικώς καλό αλληλοκλείδωμα.4 οι περισσότερες οικογ. ασυνεχιών.

ΚΕΡΜΑΤΙΣΜΕΝΗ/ΔΙΑΤΑΡΑ-ΓΜΕΝΗ ΚΑΙ ΣΤΡΩΜΑΤΩΔΗΣΠτυχωμένη διαταραγμένη βραχόμαζαμε γωνιώδη τεμάχη που σχηματίζονταιαπό πολλές αλληλοτεμνόμενες οικογέ-νειες. Εμμονή στρώσης ή σχιστότητας

Page 23: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής (GSI) για βραχόμαζες

Page 24: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής (GSI) για βραχόμαζες

10

20

30

40

50

60

70

80

90

GEOLOGICAL STRENGTH INDEXFOR JOINTED ROCKS(Hoek and Marinos, 2000)

STRUCTURE SURF

AC

E CO

NDIT

ION

S

VERY

GO

OD

Very

roug

h, fr

esh

unw

eath

ered

sur

face

s

DECREASING SURFACE QUALITYG

OO

DR

ough

, slig

htly

wea

ther

ed, i

ron

stai

ned

surfa

ces

FAIR

Sm

ooth

, mod

erat

ely

wea

ther

ed a

nd a

ltere

d su

rfac

es

POO

RSl

icke

nsid

ed, h

ighl

y w

eath

ered

sur

face

s w

ith c

ompa

ctco

atin

gs o

r fill

ings

or a

ngul

ar fr

agm

ents

VERY

PO

OR

Slic

kens

ided

, hig

hly

wea

ther

ed s

urfa

ces

with

sof

t cla

yco

atin

gs o

r fil

lings

DE

CR

EA

SIN

G IN

TER

LOC

KIN

G O

F R

OC

K P

IECE

S

INTACT OR MASSIVEintact rock specimens or massivein situ rock with few widelyspaced discontinuities

BLOCKY - well interlocked un-disturbed rock mass consistingof cubical blocks formed by threeintersecting discontinuity sets

VERY BLOCKY- interlocked,partially disturbed mass withmulti-faceted angular blocksformed by 4 or more joint sets

BLOCKY/DISTURBED/SEAMY folded with angular blocksformed by many intersecting discontinuity sets. Persistenceof bedding planes or schistosity

DISINTEGRATEDpoorly interlocked, heavily brokenrock mass with mixture of angularand rounded rock pieces

LAMINATED/SHEAREDLackof blockiness due to close spacing of weak schistosity or shear planes

N/A N/A

N/A N/A

From the lithology, structure and surface conditions of the discontinuities, estimate the average value of GSI. Do not try tobe too precise. Quoting a range from 33 to 37 is more realistic than stating that GSI = 35.

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 bemade for wet conditions. Water pressure is dealt with by effective stress analysis.

Note that the table does not apply to structurally controlled failures.

ΦΥΛΛΩΔΗΣ/ΔΙΑΤΜΗΜΕΝΗΦυλλώδης ή έντονα σχιστοποιημένηκαι τεκτονικώς διατμημένη ασθενήςβραχόμαζα. Απουσία τεμαχών λόγωπυκνής σχιστότητας ή διατμήσεων.

Page 25: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

Μέτρο Παραμορφωσιμότητας:

Γεωτεχνικές παράμετροι μέσω τουGSI, σci , mi

D=0M

Paσσcici σεσε MPaMPa

Page 26: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

Οι γεωτεχνικές παράμετροι μπορούν να υπολογισθούν με το πρόγραμμα “RocLab”ver. 2002, για Windows που μπορεί να κατεβεί ελεύθερα από www.rocsciense.com.Hoek, Carranza-Torres, Corkum, 2002

Ολική αντοχή βραχόμαζας, σ'cm:2002 edition

Κριτήριο Hoek-Brown – Γεωτεχνικοί παράμετροιβραχόμαζας μέσω GSI, σci, mi

Page 27: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

Κριτήριο Hoek-Brown – Γεωτεχνικοί παράμετροιβραχόμαζας μέσω GSI, σci, mi

Ισοδύναμα c΄, ϕ΄ για το κριτήριο MOHR-COULOMB :

σ’3max : το άνω όριο της τάσηςπεριορισμού, όπου θεωρείται ησχέση μεταξύ των κριτηρίωνHoek-Brown και Mohr-Coulomb.

Οι γεωτεχνικές παράμετροι μπορούν να υπολογισθούν με το πρόγραμμα “RocLab”ver. 2002, για Windows που μπορεί να κατεβεί ελεύθερα από www.rocsciense.com.Hoek, Carranza-Torres, Corkum, 2002

έκδοση 2002

Page 28: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

ΠΡΟΣΟΧΗ όμως

στην επιλογή των

κατάλληλων για κάθε περίπτωση

γεωτεχνικών παραμέτρων

Page 29: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

παντού ίδιος τύπος βραχόμαζας (ίδιο GSI, E, c, φ)

Επιλογή του κατάλληλου κιτηρίου θραύσης:ένα παράδειγμα για τον ίδιο τύπο βραχόμαζας

Page 30: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

παντού ίδιος τύπος βραχόμαζας (ίδιο GSI, E, c, φ)

Κριτήριο αστοχίας για βραχόμαζα.Εφαρμογή κριτηρίου Hoek-Brown

μέσω της χρήσης του GSI

Επιλογή του κατάλληλου κιτηρίου θραύσης:ένα παράδειγμα για τον ίδιο τύπο βραχόμαζας

Page 31: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

παντού ίδιος τύπος βραχόμαζας (ίδιο GSI, E, c, φ)

Επιλογή του κατάλληλου κιτηρίου θραύσης:ένα παράδειγμα για τον ίδιο τύπο βραχόμαζας

Κριτήριο αστοχίας για θράυση κατάμήκος συγκεκριμένης ασυνέχειας.Ο GSI δεν έχει εφαρμογήΚριτήριο αστοχίας για βραχόμαζα.

Εφαρμογή κριτηρίου Hoek-Brownμέσω της χρήσης του GSI

Page 32: Τεχνική Γεωλογία Σημειώσεις ΕΜΠ

Συνεπώς,

σci

mi

GSIη ¨ΤΑΥΤΟΤΗΤΑ¨ της βραχόμαζας