Rockmassa-betyg
Bergmassaklassificeringen ( RMR ) är ett geomekaniskt klassificeringssystem för stenar , utvecklat av ZT Bieniawski mellan 1972 och 1973. Sedan dess har det genomgått flera modifieringar av vilka RMR89 är vanligt förekommande. Nyligen har RMR14 föreslagits för att förbättra RMR-prestandan genom att införliva nya erfarenheter från tunnelövningar. Kontinuerliga funktioner och en mjukvara "QuickRMR" för RMR89 och RMR14 har också föreslagits av Kundu. RMR kombinerar de viktigaste geologiska parametrarna för påverkan och representerar dem med ett övergripande omfattande index för bergmassans kvalitet, som används för design och konstruktion av utgrävningar i berg, såsom tunnlar, gruvor, sluttningar och fundament.
Definition
Följande sex parametrar används för att klassificera en bergmassa med hjälp av RMR-systemet
- Enaxlig tryckhållfasthet av bergmaterial
- Bergkvalitetsbeteckning (RQD)
- Avstånd mellan diskontinuiteter
- Tillstånd för diskontinuiteter.
- Grundvattenförhållanden
- Orientering av diskontinuiteter
Var och en av de sex parametrarna tilldelas ett värde som motsvarar bergets egenskaper. Dessa värden härleds från fältundersökningar och laboratorietester. Summan av de sex parametrarna är "RMR-värdet", som ligger mellan 0 och 100.
Klassificeringstabell
Nedan finns klassificeringstabellen för RMR-systemet.
| RMR | Rock kvalitet |
|---|---|
| 0 - 20 | Väldigt fattig |
| 21 - 40 | Fattig |
| 41 - 60 | Rättvis |
| 61 - 80 | Bra |
| 81 - 100 | Mycket bra |
Förfaranden
Detaljerna för beräkning av RMR ges av Edumine och tillhandahåller en serie tabeller för RMR-bestämning medan de senaste diagrammen för samma ändamål ges i referenserna och ytterligare läsning. Speciellt visar diagrammen som bifogas här för RMR-parametrarna intakt bergstyrka och de kombinerade parametrarna RQD och diskontinuitetsavstånd (representerade av antalet diskontinuiteter per meter), fördelen med att använda diagrammen för bättre noggrannhet, snarare än att förlita sig på tabellerna som visar medelvärdena för intervallen för varje RMR-parameter. Klumpvärdena för varje parameter gör det svårt för mindre erfaren personal att bestämma RMR exakt. Det finns också subjektiva parametrar som ojämnhet och väderpåverkan som kan utgöra svårigheter vid tilldelning av betyg. Kundu et al. har föreslagit kontinuerliga funktioner för varje parameter i RMR89 och RMR14 inklusive grovhet och väderpåverkan. De har även utvecklat en mjukvara "QuickRMR" baserad på de kontinuerliga funktionerna för att beräkna RMR med kvantitativa indata.
Ansökningar
Rock Mass Rating RMR har hittat breda tillämpningar i olika typer av ingenjörsprojekt som tunnlar, sluttningar, fundament och gruvor. Den är också anpassningsbar för kunskapsbaserade expertsystem. Ingenjörer klassificerar informellt bergstruktur i två allmänna klassificeringar: kontinuerlig homogen isotrop linjär elastisk (vad de flesta geotekniska ingenjörer skulle vilja se) och diskontinuerlig inhomogen anisotrop icke-elastisk (vad de flesta in-situ bergmassor faktiskt är). Ett bergmassaklassificeringssystem tillhandahåller en metod för att införliva en del av den komplexa mekaniken hos faktiska bergarter i teknisk design.
Dessutom var systemet det första som möjliggjorde uppskattning av bergmassaegenskaper, såsom deformationsmodulen, förutom att ge riktlinjer för tunnelstöd och uppställningstiden för underjordiska utgrävningar.
Nyligen, efter över 40 års användning, ägnades förnyad uppmärksamhet åt RMR-systemet på grund av dess tillämpningar för bedömning av bergmassutgrävbarhet (RME) och i synnerhet dess direkta korrelation med den specifika utgrävningsenergin (SEE) för TBM som används. för att effektivt upptäcka förändringar i tunnelförhållandena i realtid, vilket tjänar som en varning för ogynnsamma förhållanden allteftersom bygget fortskrider.
Rock Mass Rating ger vissa svårigheter när den tillämpas på bergsluttningar, eftersom parametern som tar hänsyn till inverkan av diskontinuitetsorienteringen införs i detalj för dammfundament och tunnlar men inte för sluttningar. För att lösa detta problem, definierade Romana för lutningsmassaklassificering som är baserat på den ursprungliga Bieniawskis parametrar men som inkluderar en rigorös definition av parametrarna med hänsyn till effekten av orienteringen av diskontinuiteter.
Specifika utdatadiagram för tunneldesign
För bekvämlighet i tunneldesign ingår tre diagram som vanligtvis används för att uppskatta dessa väsentliga bergmassaegenskaper: Stand up-tid , Bergmassans deformerbarhetsmodul Em och Bergmassans styrka .
I det andra diagrammet ges ett förbättrat förhållande för intervallet för RMR större än 56. Detta återspeglar tanken att vid hög RMR kommer deformationer att domineras av intakt modul, medan vid lägre RMR kommer väderpåverkan och fogfyllning till stor del styra deformation. Detta tillvägagångssätt har fördelen att modulvärden INTE överskattas i det högre intervallet och inte heller underskattas eller överskattas i det lägre intervallet. Detta är mer realistiskt än att förlita sig på en sigmoidal ekvation.
Ett antal sigmoidala ekvationer har föreslagits som ger bergmassamodul som en funktion av intakt modul och en bergmassaklassificering. Dessa ekvationer kan ge en bra uppskattning av modul givet korrekt indata, men det är svårt att få tillförlitliga värden för intakt hållfasthet eller intakt modul från laboratorietester på prover från starkt störda bergmassor. På grund av denna begränsning är något som vanligtvis görs i praktiken att basera intakta modulvärden på testresultat gjorda på bra prover av intakt berg från platser med kompetent berg, antingen med hjälp av laboratoriemätningar av intakt modul eller på ett antaget förhållande mellan intakt hållfasthet och modul för en viss bergart. Detta ignorerar möjligheten att materialet i zoner med dåligt berg ofta kommer att vara starkt vittrade, och det ignorerar möjligheten att även utan vittring kan en zon av dåligt berg representera berg som helt enkelt har en lägre intakt hållfasthet, och det är därför det blev stört medan zoner med starkare sten på samma projekt inte gjorde det.
Riktlinjerna för tunnelstöd baserade på RMR gavs ursprungligen i form av en tabell som ger stödrekommendationer för en tunnelspännvidd/diameter på 10 meter. Med tanke på den förbättrade tekniken för bergbultning, sprutbetong och stålribbor överläts det till tunnelkonstruktörerna att modifiera dessa riktlinjer för andra tunnelstorlekar, vilket tjänade sitt syfte väl. Idag, efter 40 års användning, har det visat sig att det skulle vara bekvämt för praktiska tunnelkonstruktörer att ha diagram för val av bergstöd som funktion av både tunnelstorlek och bergmassens kvalitet. Detta avbildas i diagrammet nedan (se Lawson 2013).
Se även
- ASTM (1988). "Standardguide för användning av Rock Mass Rating (RMR) System (Geomekanikklassificering) i teknisk praxis." American Society for Testing and Materials, Book of Standards D5878-08, v.04.09, Philadelphia, PA.
Vidare läsning
- Lowson, A. (2013). "Kritisk bedömning av RMR-baserad tunneldesignpraxis". Proc. RETC . Washington DC: Society of Mining Engineers. s. 180–198.
- Pantelidis L. (2009) "Bedömning av bergsluttningsstabilitet genom bergmassaklassificeringssystem" Int. J. Rock Mech. Min.Sci., 46(2):315–325.