Transcript Mito, Kyoto U.

地質工学及び演習
海外の岩盤分類
岩盤分類 (Rock Classification)
土
D
CL
CM
CH
B
A
Mito, Kyoto U.
岩盤の分類例(露頭)
CM
D
CL
劣
B
CH
優
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岩盤の分類例(ボーリングコア)
劣
D
CL
CM
CH
B
優
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岩盤分類の定義
岩盤の工学的特性
D
強度・変形性・透水性
C
影響
岩石の性質
不連続面の性質
風化・変質等
分布密度・状態等
B
A
観察・計測
岩盤区分 ＋ 等級付け
＝
岩盤分類
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岩盤分類の目的 (1)
岩盤分類結果を直接設計･施工に適用する。
D
C
B
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岩盤分類の目的 (2)
岩盤分類と既往の岩盤試験結果との
対応関係を用いて概略設計を行う。
CM :粘着力=10kgf/cm2, 摩擦角=30°
CM
CH :粘着力=20kgf/cm2, 摩擦角=40°
CH
計画初期段階～計画中間段階
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岩盤分類の目的 (3)
各岩盤等級の代表的箇所で原位置岩盤試験を行って、
物性値との対応関係を把握し、詳細設計に適用する。
CM :粘着力=16kgf/cm2, 摩擦角=33°
CM
CH :粘着力=23kgf/cm2, 摩擦角=43°
CH
岩盤試験
計画最終段階
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日本で用いられる代表的岩盤分類
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海外の岩盤分類
1. 岩盤分類の創生期
2. 岩盤分類の要素
3. 評点方式岩盤分類
4. 岩盤分類の比較
Mito, Kyoto U.
海外の岩盤分類
1. 岩盤分類の創生期
2. 岩盤分類の要素
3. 評点方式岩盤分類
4. 岩盤分類の比較
Mito, Kyoto U.
Terzaghiの岩盤分類 [1946]
トンネル荷重の推定を目的とした
世界最初の岩盤分類
工学的には、岩石の種類よりも
不連続面の形状･分布を把握する
ことが重要である。
創生期
分類要素
評点方式
分類の比較
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Rabcewiczの岩盤分類 [1957]
トンネル支保工設計を目的とした岩盤分類
創生期
分類要素
評点方式
分類の比較
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Laufferの岩盤分類 [1958]
図中のA･B･C････はTerzaghiの
トンネルの自立時間の推定を
区分1･2･3････とほぼ一致する。
目的とした岩盤分類
無
支
保
区
間
長
(m)
創生期
自立時間(h)
分類要素
評点方式
分類の比較
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Müllerの岩盤分類 [1958]
割れ目の状態と岩質の風化度の
要素組み合わせ式岩盤分類
創生期
分類要素
評点方式
分類の比較
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Müllerの岩盤分類の発展 [1970]
Müller & Hofmann
岩
質
の
風
化
度
A
B
C
割
れ
目
の
連
続
性
創生期
割れ目の間隔
D
岩盤強度
不安定性
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
分類要素
評点方式
Ⅳ
分類の比較
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海外の岩盤分類
1. 岩盤分類の創生期
2. 岩盤分類の要素
3. 評点方式岩盤分類
4. 岩盤分類の比較
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岩盤分類要素
1. 岩石の強度
2. 割れ目の間隔
3. 割れ目の性状
4. 弾性波速度
5. 岩石劣化特性
創生期
分類要素
評点方式
分類の比較
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岩石の強度(一軸圧縮強度の分類)
創生期
分類要素
評点方式
分類の比較
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岩石の強度(点載荷強度)
点
載
荷
強
度
Bieniawski[1975
]
一軸圧縮強度
創生期
分類要素
評点方式
分類の比較
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壁面強度(シュミット硬度)
一
軸
圧
縮
強
度
シュミット硬度
創生期
分類要素
評点方式
分類の比較
Müller
[1965]
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割れ目の間隔
ISRM
創生期
分類要素
評点方式
分類の比較
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RQD (Rock Quality Designation)
ボーリングコアの単位長あたりの
10cm以上の部分の比 (Deere[1966])
62
18
4 8 8
RQD＝80
30
5 10 5 7 8 5 10 5 15
RQD＝65
RQD
100～90 90～75 75～50 50～25
評価
極めて良い
創生期
分類要素
良い
評点方式
大体良い
分類の比較
悪い
25～0
非常に悪い
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割れ目の間隔とRQD
R
Q
D
Priest &
Hudson[1976]
不連続面の数(個/m)
創生期
分類要素
評点方式
分類の比較
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RQDと岩盤特性
岩
石
と
岩
盤
の
変
形
性
比
RQD
創生期
分類要素
評点方式
分類の比較
Bieniawski
[1978]
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JRC (Joint Roughness Coefficient)
Nick Barton
et al. [1977]
創生期
分類要素
評点方式
分類の比較
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海外の岩盤分類
1. 岩盤分類の創生期
2. 岩盤分類の要素
3. 評点方式岩盤分類
4. 岩盤分類の比較
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評点方式岩盤分類
目的：トンネルの適切な支保の選定
方法：分類要素評価点の合計で分類
1. RSR (Rock Structure Rating)
Wickham et al. [1972]
2. RMR (Rock Mechanics Rating)
Bieniawski [1973]
3. Q value
Barton et al. [1974]
創生期
分類要素
評点方式
分類の比較
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RSR (Rock Structure Rating)
岩種と地質構造
割れ目とトンネル軸
地下水の影響
補正係数
創生期
分類要素
評点方式
分類の比較
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RMR (Rock Mechanics Rating)
評点の算出 → 評点の補正→ 岩盤等級→ 支保パターン
創生期
分類要素
評点方式
分類の比較
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RMRと岩盤の変形係数
創生期
分類要素
評点方式
分類の比較
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Q value (rock mass Quality)
創生期
分類要素
評点方式
分類の比較
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Q value の算出方法
岩盤の良好度
RQD
節理群の数
Jn
節理面の粗さ係数
Jr
節理面の変質係数
Ja
浸透水による低減係数
Jw
応力低減係数
SRF
RQD
Jr
Jw
Q=
×
×
Jn
Ja
SRF
創生期
分類要素
評点方式
分類の比較
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Q value と支保形式
創生期
分類要素
評点方式
分類の比較
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Q value と支保構造の分類
創生期
分類要素
評点方式
分類の比較
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海外の岩盤分類
1. 岩盤分類の創生期
2. 岩盤分類の要素
3. 評点方式岩盤分類
4. 岩盤分類の比較
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RMRとQの相関性
創生期
分類要素
評点方式
分類の比較
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RMRとQの相関性(岩種別)
創生期
分類要素
評点方式
分類の比較
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Lauffer分類におけるRMRとQ
創生期
分類要素
評点方式
分類の比較
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コア計測と露頭計測の差異(RMR,Q)
コ
ア
計
測
コ
ア
計
測
露頭計測
露頭計測
RMR
創生期
分類要素
Q
評点方式
分類の比較
Mito, Kyoto U.
コア計測と露頭計測の差異(RQD)
コ
ア
計
測
露頭計測
創生期
分類要素
評点方式
分類の比較
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コア計測と露頭計測の差異(割れ目)
コ
ア
計
測
コ
ア
計
測
露頭計測
露頭計測
割れ目密度
創生期
分類要素
割れ目の状態
評点方式
分類の比較
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コア計測と露頭計測の差異(Qの要素)
コ
ア
計
測
コ
ア
計
測
露頭計測
露頭計測
Jn
創生期
分類要素
Jr
評点方式
分類の比較
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各分類における分類要素の重み
創生期
分類要素
評点方式
分類の比較
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地質工学及び演習
トンネルの岩盤分類
トンネルの岩盤分類
岩盤分類結果は直接設計･施工に適用される。
D
C
B
トンネルの設計＝トンネル支保パターンの選定
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地山強度比
qu
gh
一軸圧縮強度
＝
地質状態
鉛直土被り圧
＋
一次地圧
地圧現象の分類
T分類海外
T分類日本
T分類要素
切取斜面分類
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トンネル地山分類(日本道路公団)
T分類海外
T分類日本
T分類要素
切取斜面分類
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トンネル地山分類基準(国鉄)
トンネル縦断面図
T分類海外
T分類日本
T分類要素
切取斜面分類
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褶曲地域のトンネル縦断面図
走向
傾斜
地層面の法線方向をプロット
走向
傾斜
地
層
境
界
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