شاخص مقاومت زمين شناسي  (GSI) جمعه بیست و یکم آذر ۱۳۹۹ 14:59

شاخص مقاومت زمين¬شناسي (GSI)، اولين بار توسط هوك در سال 1994 معرفي شد تا بتواند در شرايط مختلف زمين¬شناسي، تخميني از كاهش مقاومت توده سنگ داشته باشد.

مقاومت يك توده سنگ درزه¬دار به خواص قطعات سنگ بكر و همچنين آزادي اين قطعات نسبت به لغزش و چرخش تحت شرايط مختلف تنش بستگي دارد. اين درجه آزادي از طريق شكل هندسي قطعات سنگ بكر و همچنين شرايط سطوح جداكننده قطعات كنترل مي¬شود. توده سنگ¬هايي كه از قطعات زاويه¬دار و سطوح ناپيوستگي زبر و تميز تشكيل شده‌اند، به مراتب از توده سنگ‌هايي با قطعات گرد و حاوي مصالح هوازده و دگرسان شده مقاوم¬تر مي باشند. سيستم GSI  براي توده سنگ‌هاي بلوكي در جدول (1) ارائه شده است.

در طي سال‌هاي اوليه پيدايش سيستم GSI، مقدار آن بصورت مستقيم از RMR تخمين زده مي‌شد. هوک و همکاران روابط ساده‌ای را برای تخمین GSI به صورت زیر طرح نمودند:

(1)        For GSI>=18 or RMR>=23     GSI=RMR-5

(2)         For GSI>=18     GSI=9lnQ`+44

         

Q`در رابطه (2) نسخه اصلاح شده کیفیت توده سنگ می¬باشد که از رابطه زیر بدست می¬آید:

(3)           Q`=RQD/jn*Jr/ja

 

در روابط 1 الی 3:

:RMR رده بندی ژئومکانیکی ارائه شده توسط بنیاوسکی در سال 1989،

:RQD شاخص کیفیت سنگ،

:Jn عدد مربوط به تعداد گروه درزه،

:Jr عدد مربوط به زبری درزه،

و Ja، عدد مربوط به دگرسانی درزه می باشند.

بعدها مشخص گردید، روابط مذکور براي توده سنگ‌هاي ضعيف و همينطور سنگ‌هاي با مشخصات ليتولوژيكي خاص كه با طبقه بندي RMR تطابق ندارند، قابل اتکا نمي‌باشند. بنابراين توصيه مي‌گردد كه مقدار GSI بطور مستقيم از جدول (1) تخمین زده شده و در همه موارد از طبقه‌بندی RMR استفاده نشود.

تجربه نشان داده است اكثر مهندسان با توصيفي بودن جداول GSI راحت‌تر بوده و معمولاً براي تخمين مقدار GSI مشكل خاصي ندارند. در این رده‌بندی 4 رده کیفی اصلی که با رده‌بندی ترزاقی سازگار است، لحاظ گردیده است:

            بلوکی

            بسیار بلوکی

            بلوکی/ چین‌خورده

            خرد شده

اکثر مهندسان با واژه‌های مذکور آشنا هستند. به علاوه ناپیوستگی‌ها بر اساس وضعیت سطوح خود به پنج رده بسیار خوب، خوب، متوسط، ضعیف و بسیار ضعیف تقسیم‌بندی می‌گردند که مشابه با شرایط درزه‌ها و رده بندی RMR می‌باشد.

 از طرف ديگر، بسياري از مهندسين به يك سيستم كمي¬تر كه بوسيله آن بتوانند برخي ابعاد فيزيكي را اندازه گيري كنند، احساس نياز مي¬كنند.

اگر فاصله ناپيوستگي¬ها در قياس با ابعاد سازه مورد نظر زياد باشد، نبايد از سيستم GSI و معيار هوك و براون استفاده كرد و ناپيوستگي¬ها بايد بصورت مجزا بررسي شوند. برعكس، زماني¬كه فاصله ناپيوستگي¬ها در قياس با ابعاد سازه كوچك باشد، مي¬توان از اين سيستم با اطمينان استفاده كرد.

ذکر این نکته ضروری است که در تخمین مقدار GSI در طبقه¬بندي، بايد توده سنگ سالم و صدمه نديده مورد استفاده قرار گيرد، لذا هوك و براون (1997) پيشنهاد كرده بودند در سنگهايي كه در اثر آتشكاري شديداً صدمه ديده‌اند، 10 واحد به GSI اضافه گردد تا مقدار مربوط به توده سنگ سالم بدست آيد.

نوشته شده توسط محمد مهدی مالکی  | لینک ثابت |