Classificação do maciço rochoso - Rock mass rating
A classificação de massa rochosa ( RMR ) é um sistema de classificação geomecânica de rochas , desenvolvido por ZT Bieniawski entre 1972 e 1973. Desde então, sofreu várias modificações, das quais RMR89 é comumente usado. Recentemente, o RMR14 foi proposto para melhorar o desempenho do RMR, incorporando novas experiências de práticas de túneis. Funções contínuas e um software "QuickRMR" para RMR89 e RMR14 também foram propostos por Kundu. RMR combina os parâmetros geológicos de influência mais significativos e os representa com um índice geral abrangente de qualidade do maciço rochoso, que é usado para o projeto e construção de escavações em rocha, como túneis, minas, taludes e fundações.
Definição
Os seis parâmetros a seguir são usados para classificar um maciço rochoso usando o sistema RMR
- Resistência à compressão uniaxial de material rochoso
- Designação de qualidade da rocha (RQD)
- Espaçamento de descontinuidades
- Condição de descontinuidades.
- Condições da água subterrânea
- Orientação de descontinuidades
Cada um dos seis parâmetros é atribuído a um valor correspondente às características da rocha. Esses valores são derivados de pesquisas de campo e testes de laboratório. A soma dos seis parâmetros é o "valor RMR", que se situa entre 0 e 100.
Tabela de classificação
Abaixo está a tabela de classificação para o sistema RMR.
| RMR | Qualidade da rocha |
|---|---|
| 0 - 20 | Muito pobre |
| 21-40 | Pobre |
| 41 - 60 | Feira |
| 61 - 80 | Boa |
| 81 - 100 | Muito bom |
Procedimentos
Os detalhes para o cálculo do RMR são fornecidos pela Edumine e fornecem uma série de tabelas para a determinação do RMR, enquanto os gráficos mais recentes para o mesmo propósito são fornecidos nas referências e em outras leituras. Em particular, os gráficos incluídos aqui para os parâmetros de RMR resistência da rocha intacta e os parâmetros combinados RQD e espaçamento de descontinuidade (representados pelo número de descontinuidades por metro), mostram a vantagem de usar os gráficos para melhor precisão, em vez de confiar nas tabelas que mostram as classificações médias para os intervalos de cada parâmetro RMR. As classificações de lump para cada parâmetro tornam difícil para pessoal menos experiente determinar o RMR com precisão. Existem também parâmetros subjetivos, como rugosidade e intemperismo, que podem dificultar a atribuição de classificações. Kundu et al. propuseram funções contínuas para cada parâmetro de RMR89 e RMR14 incluindo rugosidade e intemperismo. Eles também desenvolveram um software "QuickRMR" baseado nas funções contínuas para calcular o RMR com entradas quantitativas.
Formulários
Rock Mass Rating RMR encontrou ampla aplicação em vários tipos de projetos de engenharia , como túneis, taludes, fundações e minas. Também é adaptável para sistemas especialistas baseados em conhecimento. Os engenheiros classificam informalmente a estrutura da rocha em duas classificações gerais: elástica linear isotrópica homogênea contínua (o que a maioria dos engenheiros geotécnicos gostaria de ver) e não elástica anisotrópica não homogênea descontínua (o que a maioria das massas rochosas in-situ realmente são). Um sistema de classificação de massa rochosa fornece um método de incorporar alguns dos mecanismos complexos de rochas reais em projetos de engenharia.
Além disso, o sistema foi o primeiro a permitir a estimativa das propriedades do maciço rochoso, como o módulo de deformação , além de fornecer orientações de sustentação de túneis e o tempo de sustentação de escavações subterrâneas.
Recentemente, após mais de 40 anos de uso, uma atenção renovada foi dada ao Sistema RMR por causa de suas aplicações na avaliação da escavabilidade do maciço rochoso (RME) e, especialmente, sua correlação direta com a energia específica de escavação (SEE) para TBMs usados efetivamente detectar mudanças nas condições de túneis, em tempo real, servindo assim como um alerta de condições adversas à medida que a construção avança.
O Rock Mass Rating apresenta algumas dificuldades quando aplicado a encostas rochosas, uma vez que o parâmetro que leva em consideração a influência da orientação das descontinuidades é introduzido em detalhes para fundações de barragens e túneis, mas não para encostas. Para resolver esse problema, Romana definiu o esquema de classificação de massa de declive baseado nos parâmetros originais de Bieniawski, mas incluindo uma definição rigorosa dos parâmetros considerando o efeito da orientação das descontinuidades.
Gráficos de saída específicos para projeto de túnel
Para conveniência no projeto do túnel, três gráficos são incluídos, os quais são comumente usados para estimar essas propriedades essenciais do maciço rochoso : Tempo de espera , Módulo de deformabilidade do maciço rochoso Em e Resistência do maciço rochoso .
No segundo gráfico, uma relação melhorada para a faixa de RMR maior que 56 é fornecida. Isso reflete a ideia de que, em RMR alto, as deformações serão dominadas por módulo intacto, enquanto em RMR mais baixo o intemperismo e o enchimento da junta controlarão amplamente a deformação. Esta abordagem tem a vantagem de que os valores do módulo NÃO são superestimados na faixa superior, nem subestimados ou superestimados na faixa inferior. Isso é mais realista do que confiar em uma equação sigmoidal.
Uma série de equações sigmoidais foram propostas que fornecem o módulo do maciço rochoso em função do módulo intacto e da classificação do maciço rochoso. Essas equações podem fornecer uma boa estimativa do módulo, dados os dados de entrada corretos, no entanto, é difícil obter resistência intacta confiável ou valores de módulo intactos a partir de testes de laboratório em amostras de massas rochosas altamente perturbadas. Devido a esta limitação, algo que é comumente feito na prática é basear os valores do módulo intacto nos resultados dos testes feitos em boas amostras de rocha intacta de locais com rocha competente, usando medições de laboratório de módulo intacto ou em uma relação assumida entre a resistência intacta e módulo para um determinado tipo de rocha. Isso ignora a possibilidade de que o material em zonas com rocha pobre muitas vezes seja altamente intemperizado e ignora a possibilidade de que, mesmo sem intemperismo, uma zona de rocha pobre pode representar rocha que simplesmente tem uma resistência intacta mais baixa, e é por isso que foi perturbada enquanto zonas de rocha mais forte no mesmo projeto não.
As diretrizes de suporte de túnel baseadas em RMR foram fornecidas originalmente na forma de uma tabela dando recomendações de suporte para um vão / diâmetro de túnel de 10 metros. Em vista do aprimoramento da tecnologia para aparafusamento de rocha, concreto projetado e reforços de aço, coube aos projetistas de túneis modificar essas diretrizes para outros tamanhos de túneis, que atendiam bem ao seu propósito. Hoje, após 40 anos de uso, tornou-se aparente que seria conveniente para projetistas de túneis práticos ter gráficos para a seleção do suporte de rocha em função do tamanho do túnel e da qualidade do maciço rochoso. Isso é ilustrado no gráfico abaixo (consulte Lawson 2013).
Veja também
Referências
- ASTM (1988). "Guia padrão para usar o sistema de classificação de massa de rocha (RMR) (classificação geomecânica) em práticas de engenharia." American Society for Testing and Materials, Book of Standards D5878-08, v.04.09, Philadelphia, PA.
Leitura adicional
- Lowson, A. (2013). "Avaliação crítica das práticas de projeto de túneis baseadas em RMR". Proc. RETC . Washington DC: Sociedade de Engenheiros de Mineração. pp. 180–198.
- Pantelidis L. (2009) "Avaliação da estabilidade de taludes rochosos por meio de sistemas de classificação de maciços rochosos" Int. J.Rock Mech. Min.Sci., 46 (2): 315–325.