رده بندی مهندسی توده سنگ

[Mr.Engineer]

رده بندی مهندسی توده سنگ :
توده سنگ حجمی از سنگ محسوب می شود که توسط ناپیوستگی ها (شکستگی ها, درزه ها , سطوح لایه بندی , سطوح تورق و گسل ها ) به بلوک ها یا لایه هایی تقسیم گردیده است به عبارت دیگر , به مجموعه ماده سنگ و ناپیوستگی های کوچک و بزرگ مقیاس , توده سنگ اطلاق می گردد ناپیوستگی ها موجب می گردد تا مقاومت یک توده سنگی نسبت به مقاومت سنگ بکر همان توده سنگ کاهش یابد .
به منظور شناخت ویژگی های مهندسی توده های سنگ در ارتباط با اجرای پروژه های عمرانی رده بندی مهندسی توده سنگ انجام می شود , این رده بندی های ساده موجب می گردد تا رابطه مناسبی میان زمیسن شناس مهندس , کارشناس مکانیک سنگ , مهندس طراح و پیمانکار برقرار گردد.
انواع رده بندی های توده سنگ :
1- رده بندی براساس فاصله ناپیوستگی ها
همانطور که می دانیم یکی از مشخصات ناپیوستگی ها فاصله بین آنهاست . در ارزیابی اولیه و به منظور شناخت کیفیت توده های سنگی میتوان بر مبنای فاصله ناپیوستگی ها توده سنگ ها را مطابق جدول زیر رده بندی نمود :

فاصله ناپیوستگی ها برحسب سانتی متر
توصیف فاصله ناپیوستگی ها
رده توده سنگ
کمتر از 5
خیلی نزدیک به هم
خیلی بد
30-5
نزدیک به هم
بد
100-30
نسبتاَ دور از هم
نسبتاَ خوب
300-100
دور از هم
خوب
بیشتر از 300
خیلی دور از هم
عالی

با استفاده از این رده بندی زمین شناسان قادر خواهند بود تا به کمک یک متر معمولی و با اندازه گیری فاصله ی ناپیوستگی ها حداقل در یک بعد و در صورت وجود رخنمون های سنگی در سه بعد توده سنگ مورد مطالعه را برای اهداف تونل بری , استخراج معادن روبازتن , ترانشه زنی و .... به طور سریع و آسان رده بندی کنند .
برای نمونه چنانچه بخواهیم به موازات محور یک تاقدیس و بر روی پهلوی آن در طول 500 متر رده بندی براساس فاصله ناپیوستگی ها را انجام دهیم , طول یاد شده را در قطعات 50 متری مورد بررسی قرار می دهیم . به این منظور با استفاده از متر فاصله ناپیوستگی ها را برای 50 متر اول بدست می آورده و سپس میانگین آن را محاسبه می کنیم . این کار را برای سایر قطعات 50 متری نیز انجام داده و به این ترتیب با توجه به معدل فاصله گذاری هر قطعه قادر هستیم که رده توده سنگی را برای هر قطعه ی معین نمائیم . برای مثال , ممکن است برای قطعه نخست رده توده سنگ نسبتاَ خوب و برای قطعه دوم خوب و برای سایر قطعات به دلیل وجود شکستگی های زیاد ممکن است بد و خیلی بد باشد
رده بندی براساس شاخص RQD (Rock quality Designation )
یکی از شاخصه های متداول در رده بندی توده های سنگی در صحرا که در حین حفاری گمانه های اکتشافی انجام می شود رده بندی براساس شاخص RQD می باشد که به صورت درصد بیان می گردد . مقدار RQD به ناپیوستگی موجود در توده سنگ وابسته است . به منظور محاسبه این شاخص با انجام حفاری دورانی توام با مغزه گیری (با استفاده از نمونه گیر دو جداره ) نمونه گیری صورت می گیرد , سپس مغزه های سنگ حاصل از حفاری در جعبه های چوبی که دارای 5 ردیف یک متری است قرار داده می شود .
آنگاه زمین شناس برای طول معینی از حفاری , طول مغزه های سنگ بزرگتر از 10 سانتی متر را اندازه گیری کرده و مجموع آنها را به طول حفاری معین شده تقسیم نموده و شاخص RQD را بر حسب درصد محاسبه می کند :

RQD= L/Ld *100

در این رابطه L مجموع طول مغزه های سنگ بزرگتر از 10 سانتی متر و Ld طول حفاری میباشد . پس از محاسبه درصد RQD برای طول های معین حفاری با استفاده از جدول فوق می توان توده سنگ را رده بندی نمود .
شاخص دیگری که هم زمان با محاسبه درصد RQD در محل گمانه در حال حفاری محاسبه می گردد درصد مغزه بازیافتی (Core recovery ) می باشد . به این منظور , مجموع طول مغزه های حاصل از حفاری را به طول معین حفاری تقسیم می کنند و درصد آن را بدست می آورند :

C.R=Lt/ Ld *100

در این رابطه C.R درصد مغزه بازیافتی , Lt مجموع طول مغزه های حاصل از حفاری و Ld طول معین حفاری می باشد