1- آنچه در این آموزش خواهیم خواند…
در این پروژه قصد داریم به بررسی طبقه بندی توده سنگ به روش RMR با استفاده از اکسل بپردازیم بنابراین صورت پروژه به این شرح است. مطلوب است طبقه بندی سنگ به روش RMR و طراحی تونل با شرایط زیر:
سنگ گرانیت نسبتا هوازده
امتداد درزه‌ها عمود بر امتداد محور تونل با زاویه 60 درجه خلاف جهت شیب
مشخصه کیفی سنگ (RQD): 70%
اندیس بار نقطه‌ای: 8 مگاپاسکال
سطح نسبتا زبر
طول درزه‌ها بین 1 تا 3 متر
میزان باز شدگی درزه‌ها بین 0/1 تا 1 میلیمتر
بدون مواد پرکننده
فاصله درزه‌ها 300 میلیمتر
با شرایط آب زیرزمینی در حالت خیس
2- طبقه‌بندی توده سنگ به روش RMR (Rock Mass Rating)
طبقه بندی ژئومکانیک یا سیستم طبقه بندی توده سنگ (RMR) توسط بنیاوسکی در سال 1976 منتشر شده و در سال‌های بعد اصلاحاتی روی آن انجام شده است. این روش به تخمین مقاومت توده‌های سنگی می‌پردازد. در این روش از شش پارامتر برای طبقه بندی سنگ استفاده می‌شود که شامل: مقاومت فشاری تک محوره سنگ، مشخصه کیفی سنگ (RQD)، فاصله درزه‌ها، شرایط درزه‌ها، شرایط آب زیرزمینی و جهت‌گیری درزه‌ها می‌باشد.
در این سیستم توده سنگ به تعدادی ناحیه (Zone) تقسیم می شود و هر ناحیه به طور جداگانه مقدار RMR محاسبه شده و سنگ طبقه بندی می‌شود. مرزهای این نواحی معمولاً با یک گسل یا با تغییر نوع سنگ منطبق است. در یک نوع سنگ وجود تغییرات قابل توجه در فواصل درزه‌ها یا خصوصیات سنگ، ممکن است نیاز به تقسیم توده سنگ به تعدادی زیر ناحیه کوچک باشد.
شش پارامتر ذکر شده با استفاده از جدول زیر تعیین شده و مقدار (RMR) محاسبه می‌شود.
3- طبقه‌بندی توده سنگ به روش RMR در اکسل
برای این کار به دو جدول نیاز داریم. جدول اولی که باید رسم کنیم همان جدولی است که در بالا به آن اشاره شد. جدول دوم نیز جدولی است که براساس اطلاعات پروژه امتیاز هر بخش را از جدول اول برداشت کرده و در آن می‌نویسیم. جداول را به کمک ایجاد چک باکس و تابع IF به نحوی ایجاد کرده‌ایم که با علامت زدن هر باکس امتیاز آن ردیف در جدول دوم به نمایش در خواهد آمد. برای اینجاد چنین عملکردی در آموزش طرح اختلاط بتن با استفاده از اکسل شرح داده شده است.
در قسمت الف-1 اندیس بار نقطه ای برابر 8 مگاپاسکال می‌باشد. بنابراین در جدول امتیاز 12 را خواهد داشت.
در قسمت الف-2 مشخصه کیفی سنگ (RQD) برابر 70% می‌باشد. بنابراین در جدول امتیاز 13 را خواهد داشت.
در قسمت الف-3 فاصله درزه ها برابر 300 میلیمتر می‌باشد. بنابراین در جدول امتیاز 10 را خواهد داشت.
حال هم می‌توان از ردیف الف-4 استفاده نمود هم از ردیف س که در اینجا ما از ردیف س استفاده کردیم و امتیازات هر بخش در جدول آورده شده است.
پس از آن با توجه به شرایط آب زیرزمینی امتیاز مربوط به ردیف الف-5 برداشت شده است.
با توجه به اینکه امتداد درزه‌ها عمود بر امتداد محور تونل با زاویه 60 درجه خلاف جهت شیب در صورت پروژه آورده شده است، از ردیف ش امتیاز (مناسب) خواهد گرفت سپس از ردیف ب امتیاز تعدیل جهت‌گیری درزه‌ها اعمال خواهد شد.
در نهایت با مجموع امتیازها مقدار RMR حاصل می‌شود.
حال با امتیاز حاصل شده در ردیف پ طبقه‌بندی و شرایط کیفی سنگ معین می‌شود. همچنین از ردیف ت میانگین زمان پارجایی، چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی قابل برداشت است.
دو جدول مورد بحث را در زیر داریم.
4- طراحی سیستم نگهداری تونل
بنیاوسکی برای انتخاب سیستم نگهداری تونل (Support) براساس طبقه بندی (RMR) دستورالعمل‌هایی را در یک جدول ارائه داده است. این دستورالعمل‌ها برای یک تونل نعل اسبی با طول دهانه 10 متر با استفاده از روش‌های حفاری و انفجار در توده سنگی تحت تنش عمودی کمتر از 25 مگاپاسکال (معادل عمق زیر سطح کمتر از 900 متر) ارائه شده است. در استفاده از این روش برای طراحی سیستم نگهداری تونل نیازمند قضاوت مهندسی زیادی می‌باشد. بنابراین برای طراحی، باید از روش‌های دیگری در کنار این روش استفاده نمود. در نشریه 537 نیز این جدول آمده است که در آن براساس RMR محاسبه شده روش حفاری، مشخصات راک بولت، نوع شات کریت و قاب‌های فلزی را می‌دهد.
5- مراجع
نشریه شماره 537 (دستورالعمل طراحی و اجرای سیستم‌های نگهداری تونل‌های معدنی) ویرایش 1390
Bieniawski, Z.T. (1989). Engineering rock mass classifications. New York. Wiley
