تصنيف الكتل الصخرية

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

تُستخدم أنظمة تصنيف الكتل الصخرية في مختلف مجالات التصميم الهندسي وتحليل الاستقرار. وتستند هذه الأنظمة إلى علاقات تجريبية بين معايير الكتل الصخرية والتطبيقات الهندسية، مثل الأنفاق والمنحدرات والأساسات وقابلية الحفر. وقد طُرح أول نظام لتصنيف الكتل الصخرية في الهندسة الجيوتقنية عام 1946 للأنفاق ذات الدعامات الفولاذية.

أساليب التصميم

في هندسة الصخور، يمكن تمييز ثلاث استراتيجيات تصميمية: التحليلية، والتجريبية، والرقمية. تُستخدم الأساليب التجريبية، أي تصنيف الكتل الصخرية، على نطاق واسع في دراسات الجدوى ودراسات ما قبل التصميم، وغالبًا ما تُستخدم أيضًا في التصميم النهائي.

أهداف

أهداف تصنيفات الكتل الصخرية هي (بحسب بينياوسكي 1989):

  1. حدد أهم العوامل المؤثرة على سلوك الكتلة الصخرية.
  2. قسّم تركيبة كتلة صخرية معينة إلى مجموعات ذات سلوك متشابه - فئات من الكتل الصخرية ذات جودة متفاوتة.
  3. توفير أساس لفهم خصائص كل فئة من فئات الكتل الصخرية
  4. اربط تجربة ظروف الصخور في موقع ما بالظروف والتجارب التي تمت مواجهتها في مواقع أخرى
  5. استخلاص البيانات الكمية والمبادئ التوجيهية للتصميم الهندسي
  6. توفير أساس مشترك للتواصل بين المهندسين والجيولوجيين

فوائد

الفوائد الرئيسية لتصنيفات الكتل الصخرية:

  1. تحسين جودة التحقيقات الميدانية من خلال المطالبة بالحد الأدنى من بيانات الإدخال كمعايير للتصنيف.
  2. توفير معلومات كمية لأغراض التصميم.
  3. تمكين الحكم الهندسي الأفضل والتواصل الأكثر فعالية في المشروع.
  4. توفير أساس لفهم خصائص كل كتلة صخرية

أنظمة تصنيف الكتل الصخرية

أنظمة الأنفاق: دراسة كمية

أنظمة أخرى: نوعية

أنظمة هندسة المنحدرات

الأنظمة السابقة

  • طريقة تصنيف أحمال الصخور
تُعدّ طريقة تصنيف أحمال الصخور من أوائل المنهجيات المستخدمة في تصنيف الكتل الصخرية في الهندسة. وقد طوّر كارل فون تيرزاجي هذه المنهجية للأنفاق المدعومة بهياكل فولاذية في أربعينيات القرن العشرين. ويعتبرها الكثيرون قديمة، إذ تطورت المفاهيم المتعلقة بالسلوك الميكانيكي للصخور والكتل الصخرية منذ ذلك الحين، ولم تعد هذه المنهجية مناسبة لأساليب حفر الأنفاق الحديثة التي تستخدم الخرسانة المرشوشة والمسامير الصخرية .
المرجع: تيرزاجي، ك. (1946). "عيوب الصخور والأحمال على دعامات الأنفاق". في: بروكتر، ر. ف.؛ وايت، ت. (محرران). حفر الأنفاق الصخرية باستخدام دعامات فولاذية . يونغستاون، أوهايو: شركة كوميرشال شيرينغ آند ستامبينغ. الصفحات 15-99 . وأيضًا في سلسلة ميكانيكا التربة 25 ، المنشور 418. جامعة هارفارد، كلية الدراسات العليا للهندسة.
  • تصنيف وقت الوقوف
يُعتبر تصنيف لوفير لزمن الثبات أساسًا لطريقة الحفر النمساوية الجديدة (NATM) . ورغم أن النظام الأصلي الذي طوره لوفير يُعتبر اليوم قديمًا في نظر الكثيرين، إلا أن أفكاره لا تزال مُدمجة في علم ميكانيكا الصخور الحديث، مثل العلاقة بين امتداد النفق وزمن الثبات، وخاصة في طريقة الحفر النمساوية الجديدة .
المرجع: لاوفر، هـ. (1958). "Gebirgsklassifizierung für den Stollenbau" [ تصنيف الجبال لبناء المعرض ] . الجيولوجيا باويسن (في المانيا). 74 (1): 46- 51.
طُوِّر مؤشر تصنيف جودة الصخور (RQD) من قِبَل شركة Deere في ستينيات القرن الماضي لتصنيف جودة عينات الصخور اللبية بناءً على سلامة عينات الحفر. في الوقت الحاضر، لا يُستخدم نظام التصنيف نفسه كثيرًا، ولكن تحديد مؤشر RQD كمؤشر لجودة عينات الصخور اللبية يُعد ممارسة معيارية في أي عملية حفر جيوتقنية للصخور، ويُستخدم في العديد من أنظمة تصنيف الكتل الصخرية الأحدث، مثل نظام RMR ونظام Q (انظر أعلاه).
نظام تصنيف الهياكل الصخرية هو طريقة كمية لوصف جودة الكتلة الصخرية والدعم الأرضي المناسب، وخاصة الدعم بالأضلاع الفولاذية، وقد طوره ويكهام وتيدمان وسكينر في السبعينيات.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ رومانا، مانويل ر. (1993). "تصنيف جيوميكانيكي للمنحدرات: تصنيف كتلة المنحدر". اختبار الصخور وتوصيف الموقع . ص 575-600 . doi : 10.1016/B978-0-08-042066-0.50029-X . ISBN  978-0-08-042066-0.
  2. ↑ توماس، ر.؛ ديلجادو، ج.؛ سيرون، ج.ب. (أكتوبر 2007). "تعديل تصنيف كتلة المنحدر (SMR) بواسطة الدوال المستمرة". المجلة الدولية لميكانيكا الصخور وعلوم التعدين . 44 (7): 1062-1069 . Bibcode : 2007IJRMM..44.1062T . doi : 10.1016/j.ijrmms.2007.02.004 .
  3. ↑ توماس، ر.؛ كوينكا، أ.؛ كانو، م.؛ غارسيا-باربا، ج. (يناير 2012). "نهج بياني لتقييم كتلة المنحدرات (SMR)". الجيولوجيا الهندسية . 124 : 67-76 . Bibcode : 2012EngGe.124...67T . doi : 10.1016/j.enggeo.2011.10.004 .
  4. ↑ بانتيليديس، ليساندروس (25 سبتمبر 2009). "نظام تصنيف بديل للكتل الصخرية للمنحدرات الصخرية". نشرة هندسة الجيولوجيا والبيئة . 69 (1): 29-39 . doi : 10.1007/s10064-009-0241-y . S2CID 128937472 . 
  5. ↑ هاك، ر.؛ برايس، د.؛ رينجرز، ن. (1 مايو 2003). "نهج جديد لاستقرار المنحدرات الصخرية - تصنيف احتمالي (SSPC)". نشرة الجيولوجيا الهندسية والبيئة . 62 (2): 167-184 . Bibcode : 2003BuEGE..62..167H . doi : 10.1007/s10064-002-0155-4 . S2CID 140693335 . 

للمزيد من القراءة

  • بينياوسكي، زد تي (1989). تصنيفات الكتل الصخرية الهندسية . وايلي-إنترساينس . ص  272. ISBN 978-0-471-60172-2.
  • هاك، HRGK (25-28 نوفمبر 2002). "تقييم تصنيف استقرار المنحدر. محاضرة رئيسية. ". في دينيس دا جاما، سي. ريبيرا إي سوزا، إل. (محرران). بروك. ISRM EUROCK'2002 . فونشال، ماديرا، البرتغال: Sociedade Portuguesa de Geotecnia، لشبونة، البرتغال. ص 3 – 32. ISBN  972-98781-2-9.
  • بالمستروم، أ.؛ بروش، إ. (2006). "استخدام وإساءة استخدام أنظمة تصنيف الكتل الصخرية مع الإشارة بشكل خاص إلى نظام Q". تكنولوجيا الأنفاق والفضاءات تحت الأرض . 21 (6): 575-593 . Bibcode : 2006TUSTI..21..575P . doi : 10.1016/j.tust.2005.10.005 .
  • بانتيليديس، ل. (2009). "تقييم استقرار المنحدرات الصخرية من خلال أنظمة تصنيف الكتل الصخرية". المجلة الدولية لميكانيكا الصخور وعلوم التعدين . 46 (2): 315-325 . Bibcode : 2009IJRMM..46..315P . doi : 10.1016/j.ijrmms.2008.06.003 .
  • سينغ، ب.؛ غويل، ر.ك. (1999). تصنيف الكتل الصخرية: منهج عملي في الهندسة المدنية . إلسيفير ساينس . ص  282. ISBN 978-0-08-043013-3.
  • سينغ، ب.؛ غويل، ر.ك. (2006). حفر الأنفاق في الصخور الضعيفة . الهندسة الجيولوجية. المجلد  5. إلسيفير ساينس . ص  512. ISBN 978-0-08-044987-6.