Systemy geologiczno-in¿ynierskiej oceny ska³ i masywów skalnych
Joanna Piniñska*
Engineering-geological valuation systems for rock and rock massif classification. Prz. Geol., 49: 804–814.
S u m m a r y . Traditions, norms, legislative limitations and formal rules in assessing engineering properties of soils and rocks vary in different countries of the European Union and elsewhere. The Committee of European Normalization (CEN) accepts numerous engi-neering systems of soil assessment, and does not object to introduction of traditional classifications, comments and orders, ”experi-mental limits“ and ”comparable parameters“ in determining load-bearing capacity of soil in any specific country. In Poland, great effort was already undertaken in translation, adaptation and employment of European standards in engineering geology. This, how-ever, concerns mostly soft soils, while rock massifs are almost totally overlooked. Geotechnical classification of rocks and rock massifs should be more complex than that of soft soils, because of great lithological variability of rocks, their stratigraphic unhomogeneouity, tectonic deformations, residual stress, shear zones, fractures, and uneven weathering. The contemporary engineering norms promoted by CEN are rather conservative with respect to development in sciences. Moreover, these norms are overloaded with unclear excesively detailed geological descriptions, which seems to be a result of somewhat late recognition of geological factors in geotechnical diag-nose. Whilst according to the recent world trends, when describing rock-structure interactions, the geological complexity must be sub-stituted with simplified indices, which will allow alternative representation of complicated mechanical properties of various rock massif components.
Key words: engineering geology, rock, rock massif, classification, European standards, strength, defomability and
deformation energy indices
Ze œwiatowych trendów wynika, ¿e ska³y i masywy skalne bêd¹ w obecnym wieku przedmiotem znacznie wiê-kszych zainteresowañ geotechnicznych ni¿ grunty (Jonson & Graff, 1994; Van der Merwe, 1999; Piniñska, 2001). Wiod¹ce trendy to statecznoœæ zboczy skalnych, podziem-nych komór i magazynów, tuneli i wyrobisk górniczych w trudnych warunkach i na du¿ych g³êbokoœciach. W warun-kach z³o¿onych zadañ in¿ynierskich niezmiernie wa¿nym zagadnieniem jest uporz¹dkowanie wiedzy na temat klasy-fikacji ska³ i masywów skalnych
Podwaliny in¿ynierskiej klasyfikacji ska³, stworzy³ w 1908 r. Protodiakonow, wydzielaj¹c 10 klas o ró¿nej wytrzyma³oœci na œciskanie, zale¿nej od litologii ska³y. W miarê rozwoju badañ, klasyfikacjê wytrzyma³oœciow¹ ska³ rozszerzono o charakterystykê ich odkszta³calnoœci. Pocz¹tkowo stosowano g³ównie ocenê cech sprê¿ystych, jak np. w stworzonych w po³owie zesz³ego wieku klasyfi-kacjach Millera lub Habenichta i Brensteinera (vide Kidy-biñski, 1982). Nastêpnie, gdy w latach siedemdziesi¹tych wzrós³ poziom techniki badañ laboratoryjnych, zaczêto uwzglêdniaæ tak¿e zmiennoœæ przebiegu œcie¿ki deforma-cji w zakresach nieliniowej deformadeforma-cji ska³ (np. klasyfika-cja Hallbauera i in., 1973). Lata siedemdziesi¹te przynios³y natomiast pierwsze oceny wytrzyma³oœci stanów pokry-tycznych (Wawersick & Fairhurst, 1970; Salamon, 1974; Jeager & Cook, 1979), które Salamon okreœli³ w owym czasie jako „byæ mo¿e jeden z najwa¿niejszych momentów
w rozwoju badañ nad zwi¹zkami
naprê¿e-nie/odkszta³cenie” (vide Hood & Brown, 1999).
Postawy in¿ynierskiej klasyfikacji masywów skalnych stworzyli natomiast Deere i Miller (1966) wprowadzaj¹c wskaŸnikowe oceny cech geologicznych masywu skalnego, charakteryzuj¹ce jego rozdrobnienie (Rock Quality
Designa-tion — RQD i rozstaw spêkañ). Niezale¿n¹ drog¹ rozwinê³y
siê równie¿ klasyfikacje oparte na pomiarach prêdkoœci pro-pagacji fal w oœrodku skalnym (Masuda [W:] Kidybiñski, 1982), Caterpillar Co. (vide Thiel, 1980; Piniñska, 1980).
Ogromny postêp badañ laboratoryjnych i polowych doprowadzi³ do lawinowego rozwoju specjalistycznych, bran¿owych klasyfikacji ska³ i masywów skalnych i w latach dziewiêædziesi¹tych stawa³y siê one coraz bardziej, ukierunkowane na pojedyncze cele i tym samym trudne do wykorzystania w powszechnej dzia³alnoœci in¿ynierskiej.
Ewolucjê badañ ska³ i masywów skalnych scharaktery-zowali Hood i Brown (1999). Wyznaczyli w niej trzy okre-sy rozwoju: prehistoryczny, renesansu i wspó³czesny.
Do okresu prehistorycznego zaliczyli czasy od pierw-szego twórczego kontaktu pierwotnego cz³owieka ze ska³¹ w Swazilandzie a¿ po 1960 r. i ocenili go pod wzglêdem rozwoju geotechniki skalnej, jako „okres neandertalski”. Po nim nast¹pi³, trwaj¹cy do 1983 r. „wiek renesansu”. Rozwój konstrukcji górniczych i tunelowych wymusi³ bowiem w tym czasie opracowanie pionierskich klasyfika-cji ska³ o zasiêgu miêdzynarodowym, a dyskusja nad nimi zaowocowa³a, pamiêtnym Pierwszym Kongresem Mecha-niki Ska³ w Lizbonie (1966). Kamieniem milowym tego okresu by³o wprowadzenie przez Deera (1964), a nastêpnie przez Hoeka i Braya (1974) charakterystyki opisów „ma³ych i du¿ych” nieci¹g³oœci, zestawienie ich na stereo-gramach i powi¹zanie z ocen¹ statecznoœci. By³o to pierw-sze wprowadzenie do ocen in¿ynierskich uporz¹dkowanych technicznie pojêæ zaczerpniêtych z geologii strukturalnej. Tym samym wprowadzono do projektowania geotechnicz-nego ocenê masywu skalgeotechnicz-nego jako zespo³u ró¿nie skonfigu-rowanych bloków skalnych. W konsekwencji, œrodowisku praktyków zosta³a narzucona koniecznoœæ in¿ynierskiej oce-ny masywów skaloce-nych z ³¹czoce-nym uwzglêdnieniem cech ele-mentów monolitycznych, charakteryzowanych parametrem wytrzyma³oœci ska³y oraz os³abionych stref masywu, charak-teryzowanych stanem spêkania i zwietrzenia.
Niezmiernie wa¿nymi wydarzeniami „wieku renesan-su” by³o powstanie kompleksowych, uznanych obecnie za klasyczne, wskaŸnikowych ocen masywów skalnych zaproponowanych przez Bartona i innych (1974) oraz Bieniawskiego (1974). Wywodz¹ siê one z praktycznych potrzeb norweskiej szko³y tunelowania w NGI oraz roz-wi¹zañ CSIR w z³o¿onych warunkach górnictwa pod-ziemnego Republiki Po³udniowej Afryki. Obie oceny
*Wydzia³ Geologii, Uniwersytet Warszawski, ul. ¯wirki i Wigury 93, 02-089 Warszawa
maj¹ charakter uniwersalny, dziêki zastosowaniu obiek-tywnych, wywodz¹cych siê z praktyki in¿ynierskiej para-metrów cz¹stkowych.
Zdaniem Hooda i Browna (1999) renesansowy okres rozwoju geotechniki skalnej zakoñczy³ siê w 1983 r., Pi¹tym Kongresem Mechaniki Ska³. Od tej pory w rozwo-ju geotechniki skalnej notuje siê pewien, trwaj¹cy do dziœ regres okresu wspó³czesnego. Lata te zaowocowa³y jednak na œwiecie wzajemnym zbli¿eniem teorii i praktyki oraz sprzyja³y ogromnemu transferowi osi¹gniêæ z laboratoriów badawczych do prac in¿ynierskich.
Dalszego postêpu geotechniki skalnej Hood i Brown upatruj¹ we prowadzeniu wielkoskalowych prac badaw-czych in situ na du¿ych g³êbokoœciach. Do takich badañ, a tak¿e w ich wyniku niezbêdne stan¹ siê nowe, uaktualnione klasyfikacje ska³ i masywów skalnych, opracowane w œcis³ej relacji z klasyfikacjami geologicznymi. W tej nowej sytuacji, parametryzacja in¿ynierska masywów skal-nych bêdzie wiêc mo¿liwa i sensowna tylko na osnowie geo-logicznych, litogeo-logicznych, genetycznych i strukturalnych klasyfikacji ska³ ujêtych w formê czytelnych wskaŸników i „wyprowadzonych” parametrów regionalnych.
Klasyfikacja ska³ w Polsce
Milowy krok w systematyzowaniu in¿ynierskich ocen ska³ w Polsce zrobiono dopiero w latach osiemdziesi¹tych, gdy J. Litwiniszyn i A. Kidybiñski zapocz¹tkowali miêdzynarodowy „transfer informacji”. W nied³ugim czasie na sesji Problemy
geologiczno-in¿ynierskie masywów skalnych podsumowano
ówczesny stan rozumienia pojêæ „ska³a“ i „masyw skalny” (Kra-jewski, 1984a). W okresie tym zaakceptowano liczne kla-syfikacje bran¿owe, dotycz¹ce fragmentarycznej oceny masywu skalnego pod wzglêdem szczelinowatoœci (Lisz-kowski i in., 1976), przydatnoœci technicznej (Thiel, 1980) czy zagro¿eñ t¹paniami lub deformacjami sp¹gu wyrobisk górniczych (Kidybiñski, 1982).
W owym czasie podjêto tak¿e dyskusjê normalizacyjn¹ jak ustaliæ granicê podzia³u na „grunt” i „ska³ê”. Krajew-ski (1984b) proponowa³ ustalenie tej granicy na podstawie kryterium wytrzyma³oœciowego, uzupe³nionego wskaŸni-kiem odpornoœci na dzia³anie wody. Jako ska³a okreœlony zosta³ oœrodek wykazuj¹cy wytrzyma³oœæ na jednoosiowe
œciskanie (Rc) > 1,0 MPa i podatnoœæ na rozmakanie > 0,5.
Thiel (1980) i Krajewski (1984a, 1984b) zalecali wów-czas klasyfikowanie cech masywu skalnego na podstawie trzech ³atwych do zakodowania wskaŸników:
wytrzy-ma³oœæ na œciskanie jednoosiowe Rc(S1,2,3,4,5) rozstaw
spê-kañ (F1,2,3,4,5), zwietrzenie (A1,2,3,4,5) proponowanych przez
ISRM (tab. 1).
Równoczeœnie Kidybiñski (1982) upowszechni³ w tym czasie dwie wa¿ne klasyfikacje wskaŸnikowe masywów skalnych: Z. Bieniawskiego (wskaŸnik RMR) oraz N. Bar-tona, R. Liena i J. Lundego (wskaŸnik Q) oparte na bada-niach laboratoryjnych próbek i na polowych obserwacjach masywu skalnego.
W klasyfikacji wskaŸnikowej ska³ Bieniawskiego (tab.
2) uwzglêdniono wytrzyma³oœæ materia³u skalnego (Is,Rc),
podzielnoœæ rdzenia wiertniczego (RQD), odstêpy spêkañ i chropowatoœæ ich powierzchni, zawodnienie masywu i orientacjê szczelin wzglêdem kierunku dzia³ania obci¹¿eñ. Klasyfikacja Bieniawskiego zawiera zatem elementy idei
Deera i Millera (1966) oraz Hoeka i Braya (1974). Ka¿dy wskaŸnik cz¹stkowy punktowo waloryzuje cechy geolo-giczne, dziêki czemu mo¿liwa jest kompleksowa, jakoœcio-wa ocena przydatnoœci in¿ynierskiej masywu skalnego (tab. 3).
W klasyfikacji Bartona i innych (tab. 4) wskaŸnik pro-wadzi równie¿ do punktowej oceny masywu w przedziale od ska³y nienaruszonej po rumowisko skalne, w ró¿nych warunkach wspó³pracy konstrukcji z pod³o¿em. Barton (1976) du¿¹ wagê przypisa³ oddzia³ywaniu tarcia na powierzchni pêkniêcia (JRC) co wyra¿a odpowiedni¹ klas¹ chropowatoœci. Cz¹stkowe wskaŸniki ogólnego
wskaŸnika Q to liczba systemów spêkañ (Jn), szorstkoœci
(Jr) i stan zwietrzenia œcianek szczelin (Ja), warunki wodne
(Jw) oraz odprê¿enia masywu (SRF). We wskaŸniku SRF
jest ukryty wskaŸnik wytrzyma³oœci zale¿ny od warunków tektonicznych i pêcznienia ska³. Ocena wskaŸnikowa Bar-tona ma swe umocowanie przy projektowaniu
nowocze-snych, nie maj¹cych sobie równych konstrukcji
tunelowych oraz drogowych po³¹czeñ podmorskich w spê-kanych i z³upkowaconych, masywach skalnych Norwegii i jest stale empirycznie weryfikowana. W Polsce jest jednak znacznie mniej powszechna ni¿ klasyfikacja Bieniawskiego.
Wprowadzenie w Polsce obu tych klasyfikacji w latach osiemdziesi¹tych nale¿y uznaæ za „okres renesansu” geo-techniki skalnej. Dziêki nim bowiem wiele œrodowisk in¿y-nierskich w prosty sposób wprowadzi³o czynniki geologiczne do kategoryzacji masywów skalnych, zamiast poprzestaæ na ocenach wytrzyma³oœci i opisach porównaw-czych ska³ nienaruszonych. Nie dopracowano jednak for-malnego krajowego systemu kompleksowej klasyfikacji masywów skalnych i pomimo lat, które up³ynê³y od tamtej pory, klasyfikacja nadal jest oparta na przestarza³ych, nie-jednolitych i nieprecyzyjnych zaleceniach. Co prawda pojê-cia „grunt” i „ska³a” znalaz³y swe miejsca w polskiej mechanice gruntów i mechanice ska³, ale tak¿e ten podzia³ ma charakter zwyczajowy, a nie formalny (Piniñska, 2000a) co jest przyczyn¹ wielu nieporozumieñ.
Zgodnie z przestarza³¹ norm¹ PN-86/B-02480 (1986) za „grunt skalisty” uwa¿a siê grunt rodzimy lity, b¹dŸ spêkany o nie przesuniêtych blokach, którego próbki nie wykazuj¹ zmian objêtoœci ani nie rozmakaj¹ pod dzia³aniem wody
desty-lowanej i maj¹ wytrzyma³oœæ na œciskanie Rc > 0,2 MPa".
Natomiast wed³ug normy PN-84/B–01080 (1984) Kamieñ dla
budownictwa i drogownictwa dyskwalifikowana jest ska³a o
bardzo ma³ej wytrzyma³oœci < 15 MPa. Istniej¹ce inne liczne klasyfikacje bran¿owe oraz cz¹stkowe klasyfikacje regional-ne s¹ tak¿e wzajemnie zupe³nie niespójregional-ne.
W Zasadach sporz¹dzania dokumentacji
geologicz-no-in¿ynierskich w 1999 r., a wiêc na prze³omie wieku
uznano, ¿e „rozró¿nienie pojêæ ska³a i grunt jest zagadnie-niem otwartym” (Ba¿yñski i in., 1999) i zalecono tam podzia³ Morgensterna i Eigenbroda z 1974 r., gdzie za ska³ê
jest uwa¿any oœrodek o Rc> 0,7 MPa, a wraz z rezerw¹ na
rozdrobnienie do 7 MPa i wspó³czynniku miêkniêcia >0,4. W tym ujêciu, mimo podobnych kryteriów podzia³u, „ska³a” Krajewskiego mo¿e byæ mocniejsza lub s³absza od „ska³y” Morgensterna i Eigenbroda.
Z ró¿nych powodów postêp badawczy i rozwój techno-logiczny w œwiatowej, a szczególnie europejskiej geotech-nice skalnej nie znalaz³y zatem w³aœciwego odbicia w formowaniu nowych pogl¹dów na ocenê masywów
skal-nych w Polsce. Inaczej bowiem rozumiana jest problema-tyka w³aœciwej klasyfikacji ska³ przy takich inwestycjach jak Eurotunel pod kana³em la Manche, tunele podmorskie czy mosty w Norwegii, tunele Gran Sasso we W³oszech czy Arlberg w Austrii, a inaczej w górnictwie czy przejœciu tunelem metra pod Wis³¹ w Warszawie. Obecne prace nad unifikacj¹ przepisów europejskich w Polsce nale¿y wiêc jak przed 20 laty rozpocz¹æ od pytañ:
— jakie jest kryterium podzia³u geotechnicznego na „ska³y” i „grunty”?
— jak zdefiniowaæ pojêcia „ska³a” i „masyw skalny”? oraz sformu³owaæ nowe pytanie „czy podzia³ taki ma sens”?
Przyk³ady miêdzynarodowych projektów norm europejskich
Prace nad unifikacj¹ ocen pod³o¿a gruntowego dla celów projektowania s¹ w Unii Europejskiej bardzo zaawansowane i istnieje wielki nacisk œrodowiska miêdzy-narodowego, aby zosta³y zaakceptowane jak najszybciej.
Dziêki dzia³aniom ITB œrodowisko polskie mog³o zapo-znaæ siê z dotychczasowymi zaleceniami projektu CEN Eurocode 7, poœwiêconemu projektowaniu geotechnicznemu (Harmonizacja..., 2000). Pojawiaj¹ siê w nim pewne nieliczne elementy oceny „gruntów skalistych”, w g³ównej jednak mie-rze pmie-rzepisy te dotycz¹ pod³o¿a gruntowego.
Poza projektem CEN, projekt miêdzynarodowego sys-temu oceny oœrodków skalnych przedstawi³a w ostatnim czasie ISO (1997, 2000). Na uwagê zas³uguje tak¿e blisko 10 lat starsza norma czeska (CSN 731001, 1988).
Poniewa¿ w Polsce w zakresie kompleksowej klasyfi-kacji masywu skalnego zatrzymaliœmy siê na poziomie ustaleñ z lat osiemdziesi¹tych, warto je nieco przybli¿yæ.
Projekt CEN (Europejskiego Komitetu Normaliza-cji) dokument ENV-1997-1 Eurocode 7 wskazuje na znacz¹c¹ rolê opisu geologicznego w ocenie geotechnicz-nej pod³o¿a skalnego. W rozdziale pt. Projektowanie
geo-techniczne cz. 1. Zasady ogólne (CEN, 1997) zalecono
klasyfikowanie ska³ na podstawie kompleksowego opisu geologicznego, jego standardowych cech fizyczno-mecha-nicznych takich jak wilgotnoœæ, rozmakanie, ciê¿ar
objêto-œciowy, porowatoœæ, nasi¹kliwoœæ, pêcznienie,
wytrzyma³oœæ na jednoosiowe œciskanie oraz, co jest pewnym novum, na podstawie prêdkoœci roz-chodzenia siê fal ultradŸwiêkowych.
W rozdziale 3.3.9 tego dokumentu pt. Ocena
w³aœciwoœci ska³ i masywów skalnych s¹ wymienio
-ne równie¿ badania materia³u skal-nego na próbkach z rdzeni oraz badania niejednorodnego masywu skalnego zawieraj¹cego powierzchnie nieci¹g³oœci. CEN zaleca tak¿e by klasyfikacje oparte na jedno-osiowej wytrzyma³oœci na œciskanie próbek skal-nych, uzupe³niaæ w skali masywu o wytrzyma³oœæ na œcinanie wzd³u¿ powierzchni nieci¹g³oœci.
Bardzo istotnym wymogiem w badaniach laboratoryjnych jest koniecznoœæ oceny wp³ywu naprê¿eñ na parametry geomechaniczne oraz
bada-Rc [MPa] Klasa masywu Rozstaw spêkañ, [m] Klasa
masywu Stopieñ zwietrzenia
Klasa masywu <5 5 ¸10 S1 S1,2 S2 <0,1 0,1¸0,3 F1 F1,2 F2
brak zwietrzeliny lub nieznaczne zwietrzenie zwietrzenie wzd³u¿ œcianek spêkañ A5 A4 10¸ 50 S
3 03¸1,0 F3 ogólne nieznacznezwietrzenie A3
50¸100 >100 S4 S4,5 S5 1,0¸3,0 >3,0 F4 F4,5 F5 wyraŸne zwietrzenie mocne zwietrzenie A2 A1
Tab. 1. Klasyfikacja ska³ wg ISRM (Krajewski, 1984b) Table 1. The ISRM rock classification (Krajewski, 1984b)
Wytrzyma³oœæ materia³u skalnego Podzielnoœæ rdzenia wiert. (wskaŸ. RQD) (punkty) Odstêp spêkañ [m] (punkty) Charakter spêkañ (punkty) wskaŸnik Is
[MPa] Rs[MPa](punkty)
>8 > 200 (15) 90¸100 (20) >3 (30) bardzo nierówne, nieci¹g³e, brak oddzielnoœci (25)
4¸8 100¸200 (12) 75¸90 (17) 1¸3 (25) nierówne, oddzielnoœæ do 1 mm, twarde œcianki szczelin
(20)
2¸4 50¸100 (7) 50¸75 (13) 0,3¸1 (20) nierówne, oddzielnoœæ do 1 mm, miêkkie œcianki szczelin
(12)
1¸2 25¸50 (4) 25¸50 (8) 0,05¸0,3 (10) ci¹g³e, rozwartoœæ szczelin 1¸5 (6)
Ocena wg Rc 10¸ 25 (2)
3¸ 10 (1) 1¸ 3 (0)
<25 (3) <0,05 (5) ci¹g³e, równe, rozwartoœæ ponad 5 mm (0)
Zawodnienie Orientacja szczelin w relacji do kierunku obci¹zeñ
Dop³yw na 10 m
chodnika 1/min Stosunekciœnienia wód
szczel. do maks. naprê¿enia
Ogólne warunki
(punkty) Stopieñ oceny W wyrobiskachpodziemnych
(punkty) W pod³o¿u fundamentu (punkty) W zboczu (punkty)
brak 0 zupe³nie sucho
(10) bardzo korzystna 0 0 0
brak 0 zupe³nie sucho
(10) korzystna -2 -2 -5
<25 do 0,2 zawilgocenia (7) œrednia -5 -7 -25
25¸125 0,2¸0,5 woda o ma³ym
ciœnieniu (4) niekorzystnea -10 -15 -50
Tab. 2. Klasyfikacja ska³ wg Bieniawskiego (wskaŸnik RMR) (Kidybiñski, 1982) Table 2. Rock classification index RMR (Kidybiñski, 1982)
nia wytrzyma³oœci na orientowanych próbkach skalnych, jak te¿ ocena wp³ywu œcie¿ki obci¹¿enia na wartoœæ modu³u Younga. Dopuszczona jest ocena wytrzyma³oœci na œciskanie metod¹ load point test oraz ocena wskaŸnika RQD stanowi¹ce integralne elementy klasyfikacji masywów skalnych wg Deera i Millera, Bieniawskiego oraz Bartona. Te wymienione przyk³adowo, zalecane przez CEN wymogi badawcze, nale¿a³oby uznaæ za znaczne osi¹gniêcie formalne, gdyby rzeczywiœcie uda³o siê je powszechnie wprowadziæ do badañ geomechanicznych. Dotychczas w rutynowej praktyce in¿ynierskiej orientacja próbek lub analiza faz deformacji by³y bowiem stosowane jedynie w badaniach poznawczych.
Zalecenia CEN maj¹ w wielu przypadkach charakter „wyliczanki”, pomimo to jednak wytyczaj¹ nowe kierunki badañ a czynniki geologiczne, które w ostatnich latach s¹ prezentowane ju¿ w wielu uznanych klasyfikacjach masy-wów skalnych s¹ w nich tak¿e reprezentowane. Projekt CEN-Eurocode 7, pozostawia niestety otwarty problem in¿ynierskiej kategoryzacji iloœciowej tak ska³, jak i masy-wu skalnego co jest godne ubolewania. Eurocode 7 w dokumentach ENV-1997-2 - „badania laboratoryjne” oraz ENV-1997-3 - „badania polowe”, zawiera równie¿ projek-ty procedur badawczych ska³. ITB proponuje zachowanie ogó³u procedur badañ laboratoryjnych zgodnie z projektem CEN, natomiast w odniesieniu do badañ polowych przed-stawia w³asny projekt normy polskiej PRN-B-04452, opar-tej na ustaleniach ENV-1997-3, która ma zast¹piæ normê PN-74/B-04452. Wymienione s¹ tam wyrywkowo zasady badania ska³ dylatometrem RTD oraz uproszczonej klasyfika-cji wietrzenia ska³y (tab. 5). W projekcie tym, niestety niepre-cyzyjna jest terminologia oraz definicja granicy ska³a/grunt, a zalecany zakres badañ polowych ska³ jest sk¹py.
ISO (International Standard Organization) przedsta-wi³a w ostatnich latach dwie wersje projektu normy miê-dzynarodowej dotycz¹cej badañ geomechanicznych i klasyfikacji ska³ (ISO/DIS 14689) pt. Geotechnika w
budownictwie — identyfikacja i opis ska³. Jest to projekt z
1997 r. (ISO, 1997) oraz jego wersja poprawiona z roku 2000 (ISO, 2000). Projekt ISO ma charakter kompilacyj-ny. Ujête s¹ w nim szczegó³owo wydzielenia geologiczne, tablica barw dla ich oznaczania i wiele innych ustaleñ o charakterze podstawowym. W projekcie wprowadzono rów-nie¿ wiele elementów kategoryzacji zaczerpniêtych z wielu omówionych wczeœniej klasyfikacji. Pos³u¿ono siê wynikami osi¹gniêæ praktyki œwiatowej, zaleceniami ISRM (1978),
IAEG (1981), Bieniawskiego (1989) oraz wielu innych norm szczegó³owych. Mo¿na siê wiêc zgodziæ z jej autorami, ¿e tak kompleksowy opis ska³ nie by³ ujêty w ¿adnej dotychczasowej normie miêdzynarodowej.
W obu wersjach normy wprowadzono bardzo wa¿n¹ notê, ¿e identyfikacja ska³ jest mo¿liwa jedynie w ramach wiedzy geologicznej. W ISO granica miêdzy pojêciami „ska³a” i „grunt” jest oparta na kryterium wytrzyma³oœciowym. Grunt charakteryzuje wytrzyma³oœæ
na jednoosiowe œciskanie Rc< 0,6 MPa. Zatem granica ta
jest jeszcze ni¿ej postawiona ni¿ u Morgensterna i Eigenbro-da (1974). Pod terminem „ska³a” (rock) jest rozumiany naturalny zbiór minera³ów, skonsolidowany i zcementowa-ny lub zwi¹zazcementowa-ny ze sob¹ w inzcementowa-ny sposób tak, ¿e jego wytrzy-ma³oœæ jest wiêksza ni¿ gruntu. Pod terminem „masyw skalny” (rock mass) rozumiana jest ska³a in situ wraz z nie-ci¹g³oœciami i profilem wietrzeniowym. Pod terminem „materia³ skalny” (rock material) jest rozumiana ska³a nie-naruszona, ograniczona powierzchniami nieci¹g³oœci.
W normie ISO zalecono w opisie masywu uwzglêdnia-nie biegu i upadu warstw, charakterystyki struktury ska³y, stopnia jej zwietrzenia, podzia³u na bloki, szorstkoœci powierzchni spêkañ i wiele innych cech wyszczególnionych we wczeœniejszych klasyfikacjach. Wiele z tych zaleceñ ma charakter podrêcznikowy. Przy dzisiejszym stanie wiedzy z zakresu geomechaniki jest to uwstecznienie w stosunku do dokonañ w tej dziedzinie. Projekt ten wprowadza jednak wa¿ne elementy klasyfikacji masywów skalnych oparte na elementach badañ laboratoryjnych i obserwacjach polo-wych i pod tym wzglêdem jest bardzo cenny.
Klasyfikacja ska³ wg ISO jest oparta na ocenie wytrzyma³oœciowej ska³ nawi¹zuj¹cej, szczególnie w wersji z 2000 r. do klasyfikacji Browna (1981). W projekcie ISO, którego g³ówne elementy przedstawiono w tab. 6, wyró¿nio-no ska³y: wyj¹tkowo mocne, bardzo mocne, mocne, œrednio mocne, œrednio s³abe, s³abe i bardzo s³abe znane ju¿ w klasycz-nej klasyfikacji Deera i Millera (1966) przy czym w projekcie ISO, tak w wersji z 1997, jak i 2000 zwiêkszono liczbê klas wytrzyma³oœci z 5 do 7.
W projekcie ISO, w którym zawarto równie¿ wiele ele-mentów klasyfikacji Bieniawskiego i Bartona, masyw skalny scharakteryzowano jednak przy pomocy skompli-kowanych wskaŸników cz¹stkowych co utrudnia jego oce-nê na podstawie prostych obserwacji polowych. Nie przedstawiono tak¿e oceny wp³ywu struktur geologicz-nych, kierunku dzia³ania si³ i zmiennego stanu naprê¿eñ na wypadkow¹ statecznoœæ masywu, co jest np. mo¿liwe poprzez zasto-sowanie wskaŸnika SRF.
Mimo zatem nowoczesnego ujêcia jednych zagadnieñ, inne s¹ w projekcie niezbyt docenione, lub nadmiernie rozbudowane opisowo. Wskutek tego koñcowa ocena pod³o¿a na podstawie normy ISO jest ma³o uniwersalna. Pod tym wzglêdem jest to regres w stosunku do ocen punktowych dokonywa-nych na podstawie wskaŸników RMR lub Q wg Bieniawskiego lub
Bartona, czy te¿ kodów (R0do R6)
stosowanych przez Browna.
Cechy statecznoœci Klasa masywu skalnego
I II III IV V
Ocena s³owna bardzo
mocny mocny œredni s³aby bardzos³aby
Sumaryczna ocena punktowa 90¸100 70¸90 50¸70 25¸50 do 25
Œredni czas statecznego utrzymania stropu bez obudowy i rozpiêtoœæ
10 lat
(5 m) 6 miesiêcy(4 m) 1 tydzieñ (3m) 5 godz.(1,5 m) 10 min(0,5)
Spójnoœæ masywu ponad 30 20¸30 15¸20 10¸15 do 10
K¹t tarcia wewnêtrznego ska³
masywu, stopnie ponad 45 40¸45 35¸40 30¸35 do 30
Zawa³owoœæ (rabowalnoœæ)
stropu bardzo s³aba du¿e blokitrudna, œrednia ³atwa, ma³ekêsy bardzodobra
Tab. 3. Klasyfikacja masywu skalnego ze wzglêdu na RMR wg Bieniawskiego (1989) Table 3. Rock massif classification index RMR (after Bieniawski, 1989)
Norma czeska SN-731001/1988 n.t. Klasyfikacja ska³
dla posadowienia budowli (1988) powsta³a w 1988 r. i jest
jak na „swój wiek” dokumentem bardzo nowoczesnym. W normie tej rozró¿niane s¹ w³aœciwoœci materia³u skalnego (próbki skalnej) i masywu skalnego, a kategoryzacja
wytrzyma³oœci jest oparta na klasyfikacji Browna. Podstaw¹ klasyfikacji s¹ tu zatem charakterystyki wytrzy-ma³oœciowe, a opis czynników geologicznych, okreœlaj¹ odrêbne przepisy (norma CSN 731001). Granica pojêæ ska³a/grunt w normie czeskiej jest postawiona przy
wytrzy-Jn Liczba systemów spêkañ Jr Charakterystyka szorstkoœci szczelin
0,5¸1,0 bez spêkañ, ewentualnie pojedyncze rysy 4 szorstka z zadziorami
2 jeden system spêkañ oraz rzadkie dodatkowe
szczeliny 3 szorstkie, nieregularne, pofalowane
3
4 dwa systemy spêkañ oraz rzadkie dodatkowe
szczeliny 2 g³adkie, pofalowane
6
9 trzy systemy spêkañ oraz rzadkie dodatkowe
szczeliny 1,5 szkliste, pofalowane b¹dŸ szorstkie lecz p³askie
12
15 cztery lub wiêcej systemów szczelin
1,0 p³askie, g³adkie (szczeliny wype³nione ca³kowicie luŸnymmateria³em ilastym lub piaszczystym w stopniu
uniemo¿liwiaj¹cym bezpoœredni kontakt œcianek skalnych)
20 rumowisko skalne 0,5 szkliste, p³askie
Ja Charakterystyka zwietrzenia œcianek spêkañ Jw Przybli¿one ciœ.wody, MPa Charakterystyka zawodnienia
0,75 brak lub spêkania zagojone 1,0 do 0,1 suche lub lokalnie nieznaczne zwietrzenie
1 œwie¿e, nie zwietrza³e czasem z lekkimi naciekami 0,66 0,1¸0,25 œredni dop³yw i lokalne rozmycie
2 nieznaczne, twarde pow³oki zwietrzeniowe 0,5 0,25¸1 du¿y dop³yw wód szczelinowych
3 cienkie pow³oki zwietrzeniowe 0,33 0,25¸1 du¿y dop³yw po³¹czony z rozmywaniem
zwietrzeliny
4 miêkkie pow³oki zwietrzeniowe powy¿ej 2 mm
gruboœci (kaolinit, chloryt, talk, gips, ma³e iloœci minera³ów pêczniej¹cych)
0,2¸0,1 >1 bardzo du¿y dop³yw, cyklicznie pojawiaj¹cysiê
0,1¸0,05 >1 bardzo du¿y, sta³y dop³yw
5 strefy lub pasma zwietrzelin w stanie zwartym WskaŸnik
SRF Warunki odprê¿enia masywu
6 wype³nienia (do 5 mm gruboœci) zwartym
materia³em ilastym nie pêczniej¹cym 10 liczne strefy os³abienia, luŸno spêkane ska³y, du¿e strefyzwietrzenia
2,5¸3 pojedyncze strefy os³abienia, niewielki udzia³ strefy zwietrza³ej
8 wype³nienia do 5 mm gruboœci z œrednio lub s³abo
sprasowanego materia³u ilastego nie pêczniej¹cego 1 zwarty, zwiêz³y masyw, œrednie naprê¿enia naturalne
9¸12 ci¹g³e wype³nienie do 5 mm gruboœci materia³em
pêczniej¹cym (w podanym przedziale wartoœci Ja
zale¿y od udzia³u materia³u pêczniej¹cego i dostêpu wody)
2 zwarty, zwiêz³y masyw, wysokie naprê¿enia naturalne
5¸10 bardzo wysokie naprê¿enia naturalne, b¹dŸ œrednio intensywnewyciskanie lub pêcznienie
13¸20 grube, ci¹g³e wype³nienie materia³em ilastym w
stanie plastycznym 10¸ 20 bardzo wysokie naprê¿enia naturalne, t¹pania lub intensywnewyciskanie i pêcznienie
Tab. 4. Klasyfikacja masywu skalnego wed³ug Bartona (wskaŸnik Q RQD
J x J J x J SRF n r = a w ( )) (Kidybiñski, 1982) Table 4. Rock massif classification index Q after Barton (Kidybiñski, 1982)
Stopieñ Stopieñ rozk³adu Cechy charakterystyczne w próbkach i rdzeniach
I ska³a zwietrza³a Brak widzialnych oznak wietrzenia materia³u skalnego, mo¿liwe nieznaczne odbarwienie
na wiêkszych powierzchniach nieci¹g³oœci
II s³abo zwietrza³a ska³a Odbarwienie wskazuje wietrzenie materia³u skalnego i nieci¹g³oœæ warstw
III œrednio zwietrza³a ska³a Mniej ni¿ po³owa materia³u skalnego jest roz³o¿ona lub zamieniona w grunt.
Niezwietrza³a lub odbarwiona ska³a wystêpuje w formie ci¹g³ej lub jako „rdzenne kamienie”
IV silnie zwietrza³a ska³a Wiêcej ni¿ po³owa materia³u skalnego jest roz³o¿ona lub zamieniona w grunt. Œwie¿a lub
odbarwiona ska³a jest przedstawiana tak¿e, jako nieci¹g³y szkielet konstrukcji lub w postaci rdzenia”
V bardzo silnie zwietrza³a ska³a Ca³y materia³ skalny jest roz³o¿ony lub zamieniony w grunt. Pierwotna „struktura masy”
jest wci¹¿ w du¿ej mierze nienaruszona
VI grunt rezidualny Ca³y materia³ skalny jest zmieniony w grunt. Struktura i tekstura materia³u s¹
zniszczone. Wystêpuje du¿a zmiana objêtoœci, ale grunt zalega w miejscu wietrzenia
Tab. 5. Przyk³ad myl¹cego uproszczenia klasyfikacji wietrzenia ska³ (projekt PrPN-B-04452), (Harmonizacja ..., 2000, za³¹cznik K)
ma³oœci poni¿ej 1,5 MPa. W klasyfikacji ska³ wed³ug normy czeskiej poza wytrzyma³oœci¹ uwzglêdniona jest równie¿ odkszta³calnoœæ ska³y poprzez modu³ odkszta³cenia
wyznaczo-ny stycznie do krzywej deformacji przy naprê¿eniu
wynosz¹cym 50% Rc, a dla oceny masywu jest
charakteryzo-wana nieci¹g³oœæ oœrodka i stopieñ zwietrzenia w sposób zbli¿ony do zasad wprowadzonych do projektu ISO. G³ówne, wybrane elementy tej klasyfikacji przedstawiono w tab. 7.
Przedstawione powy¿ej przyk³ady projektów norm wska-zuj¹, ¿e miêdzynarodowe systemy waloryzacji cech
geotech-nicznych masywów skalnych, powsta³e w ostatnim dziesiêcio-leciu s¹ oparte na merytorycznie podobnych, uznanych cz¹stkowych wskaŸnikach Deera i Millera, Browna, Bartona lub Bieniawskiego. Odnosz¹ siê one w wiêkszoœci ocen do wytrzyma³oœci i odkszta³calnoœci próbki skalnej oraz stanu spêkania, szorstkoœci i wype³nienia powierzchni spêkañ oraz warunków zawodnienia masywu skalnego. To pozor-ne podobieñstwo jest jednak przyczyn¹ wielu nieporozu-mieñ ze wzglêdu na brak unifikacji tak klas wydzieleñ jak i stosowanej terminologii ocen. Narasta zatem swoista dez-informacja co do „jakoœci” danego masywu. Mo¿na to zaobserwowaæ na przyk³adzie ocen wytrzyma³oœci ska³ w 10 wybranych klasyfikacjach (tab. 8), w których np. przy wytrzyma³oœci na œciskanie w przedziale rzêdu 50 MPa do 100 MPa, ska³ê mo¿na okreœliæ jako œrednio, mocno lub wysoko wytrzyma³¹, a granica wyznaczaj¹ca pojêcia ska³a/grunt zmienia siê w zakresie od 0,2 do 1,5 MPa.
Równoczeœnie kryteria ocen masywu proponowane w zaleceniach CEN i ISO s¹ odzwierciedleniem stanu badañ lat siedemdziesi¹tych wieku dwudziestego, co zwa¿ywszy ogromny postêp wiedzy i technologii in¿ynierskiej, jaki nast¹pi³ od tamtej pory jest bardzo konserwatywne. Nale-¿a³oby zatem szukaæ nowych rozwi¹zañ umiejscowionych w nowej generacji pogl¹dów i doœwiadczeñ konstrukcyjnych obecnego wieku.
Przebieg ewolucji geotechniki skalnej prezentowany przez Hooda i Browna (1999), wskazuje co prawda, ¿e transfer nowych pogl¹dów i rozwi¹zañ oraz wiedzy do praktyki przebiega ze znacznym opóŸnieniem. Lecz ju¿
Wytrzyma³oœæ Wielkoœæ szczelin Zawodnienie szczelin
Nazwa Rc[MPa] 1997 Rc[MPa] 2000 Nazwa Opis Rozstêp [mm] Wyp³yw [l/s] Nazwa Wyj¹tkowo mocna >200 >250 zamkniête bardzo zwarte 0,11 0,05–0,5 du¿e zwarte 0,1–0,25
Bardzo mocna 100–200 100–250 czêœciowo
otwarte 0,25–0,5
Mocna 50–100 50–100
rozwarte
otwarte 0,5
0,5–5 œrednie
Œrednio mocna 12,5–50 25–50 u szerokie 2,5
Œrednio s³aba 5–12,5 5–25 szerokie 10
S³aba 1,25–5 1–5
otwarte
bardzo szerokie 10–100
>5 ma³e
Bardzo s³aba <1,25 <1 wyj¹tkowoszerokie 100–1000
kawerny >1 m
Zwietrzenie Szorstkoœæ powierzchni (ISO, 2000) Rozstaw spêkañ
Nazwa Stopieñ Opis Nazwa Stopieñ Opis (1997) [mm]Odstêp Nazwa (2000) [mm]Odstêp
Œwie¿a 1 od ca³kowitego braku materia³u zwietrza³ego do ca³kowitego rozpadu materia³u skalnego i zmiany objêtoœci bez transportu szorstka 1 schodko-wa >2000 szerokibardzo >2000
S³abo zwietrza³a 2 g³adka 2 600–2000 szeroki 600–2000
Œrednio zwietrza³a 3 œliska 3 200–600 œredni 200–600
Bardzo
zwietrza³a 4 szorstka 4
falista 60–200 bliski 60–200
g³adka 5
Ca³kowicie
zwietrza³a 5 œliska 6 20–60 bardzobliski
<60
szorstka 7
p³aska Grunt rezidualny
6 g³adka 8 <20 nadzw.bliski
œliska 9
Tab. 6. Elementy klasyfikacji ska³ i masywów skalnych wed³ug ISO/DIS 148669 (ISO, 1997, 2000)
Table 6. Rock classification and rock massif classification factors according to ISO/DIS 148669 (ISO 1997, 2000)
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0 20 40 60 80 100 120 140
wytrzyma³oœæ na jednoosiowe œciskanie [MPa]
(klasy wg ISO 2000)
(class after ISO 2000)
uniaxial compressive strength [MPa]
wskaŸnikenergetyczny energyindex Aprze dk r. Apo kr . s³ ab a; so ft œr ed ni om oc na ; m ed iu mh ar d ba rd zos ³a ba ; ve rys of t m oc na ; ha rd ba rd zom oc na ; ve ryh ar d S KA £ A I N TA C T R OC K M AS Y W SK A L NY R OC K M AS S I F N =
Ryc. 1. Przyk³ad wyznaczania energetycznego wskaŸnika wytrzyma³oœci w podziale na klasy wg ISO/2000 (ska³y Jury Krakowsko-Czestochowskiej)
Fig. 1. The strength energy index diagram for Jurassic rocks (the Kraków–Czestochowa Upland); classes after ISO/2000
nawet w warunkach polskich siêgniêto do innych metod badawczych ni¿ powszechnie stosowane i przedstawiono geotechniczne klasyfikacje ska³ i masywów skalnych uwzglêdniaj¹ce polowe i laboratoryjne badania geofizycz-ne czy egeofizycz-nergetyczgeofizycz-ne kryteria zniszczenia.
W ostatnich latach Bestyñski (1993) przedstawi³ geofi-zyczn¹, wskaŸnikow¹ klasyfikacjê ska³ fliszowych (KFG), opart¹ na wynikach badañ polowych. Uwzglêdniono w niej
prêdkoœæ sejsmicznej fali pod³u¿nej (Vp), elektroopornoœæ
masywu (p) i wytrzyma³oœæ ska³y (Rc). WskaŸnik jakoœci
masywu KFG = aVp+ bp + c; gdzie a, b i c to empiryczne
wspó³czynniki regionalne.
Innym rozwi¹zaniem jest kompleksowa geotechniczna wskaŸnikowa ocena masywu fliszowego (KF)
uwzglêd-niaj¹ca ocenê wytrzyma³oœci na œciskanie (Rc), rozstaw
spêkañ, stopieñ zaburzeñ tektonicznych, udzia³ piaskowca w osadach oraz warunki zawodnienia (tab. 9). Na podsta-wie sumy ocen cz¹stkowych ustaliæ mo¿na jakoœæ masywu fliszowego w zakresie klas I do V (Thiel, 1993).
Obie powy¿sze klasyfikacje, mimo regionalnego charakte-ru wnosz¹ elementy uniwersalne, a oceny masywu fliszowego na podstawie wartoœci obu wskaŸników KF i KFG s¹ zbli¿one i mo¿na je porównywaæ z wartoœci¹ wskaŸnika RMR.
Wprowadzenie sztywnych maszyn wytrzyma³oœcio-wych umo¿liwi³o laboratoryjne ustalanie pozniszczenio-wej wytrzyma³oœci rezidualnej, któr¹ mo¿na porównywaæ z wytrzyma³oœci¹ masywu skalnego. Stan os³abienia prób-ki skalnej oraz wartoœæ wytrzyma³oœci rezidualnej mo¿na okreœliæ na podstawie wskaŸników rozproszenia energii lub emisji akustycznej. Ca³kowita utrata wytrzyma³oœci nastêpuje, gdy w ciele skalnym powstanie okreœlona, w³aœciwa danej skale, liczba spêkañ wyniku, zarejestrowa-nych poziomem emisji akustycznej lub rozproszenia ener-gii (Piniñska, 1992). Stany te mo¿na zatem przedstawiæ przy pomocy odpowiednich wskaŸników wskazuj¹cych ekwiwalentne cechy os³abionego masywu skalnego. Je¿eli
energia przedkrytyczna (Aprzedkr) jest w³aœciwa skale, a
energia pokrytyczna (Apokr) odpowiada masywowi
spêkane-mu, to relacjê tê wyra¿a wskaŸnik energetyczny (N = Aprzedkr/Apokr). WskaŸnik taki jest obiektywny,
gdy¿ charakter deformacji odzwierciedla tak
mechanizmy pêkania, jak i szorstkoœæ
powierzchni spêkañ oraz ich gêstoœæ. Dla wiêk-szoœci ska³ wskaŸnik ten wzrasta wraz z wytrzy-ma³oœci¹ (ryc. 1). Nale¿y zatem ustaliæ odpowiednie zale¿noœci dla ró¿nych oœrodków skalnych i ró¿nych modeli deformacji (ryc. 2), aby przy odpowiedniej wytrzyma³oœci próbki wyznaczyæ wskaŸnik N masywu os³abionego. W podobny sposób, w zale¿noœci od modelu deformacji charakteryzowaæ mo¿na spêkany
ob ci ¹¿ an ie lo ad M I Rc Epre odkszta³cenie deformation ob ci ¹¿ an ie lo ad M II erez Rrez fg efg Nfi
}
} Epre Rc Epokr Nfg fi efi odkszta³cenie deformation ob ci ¹¿ an ie lo ad M III}
Rc fi Epre Epokr Erez Rrez f (?)g odkszta³cenie deformation ob ci ¹¿ an ie lo ad M IV Rc Epre EpokrR rez odkszta³cenie deformationRyc. 2. Modele deformacji pokrytycznej przy jednoosiowym œciskaniu w warunkach sta³ego przyrostu odkszta³cenia obwodowego (Piniñska, 1992) Fig. 2. Models of postcritical deformation under uniaxial compression. Test with constant circumferential strain (after Piniñska, 1992)
Wytrzyma³oœæ Odkszta³calnoœæ Stopieñ zwietrzenia Rozstaw spêkañ
Kla-sa Rc
[MPa] Ocena Opis Przyk³ady ska³ Modu³ deformacji % Okreœlenie Odstêp Opis
S ka ³y R1 >150 b. wysoka (w tym wyj¹tko wo wysoka >250 ska³ê trudno rozbiæ m³otkiem geologicznym granity, diabazy, kwarcyty >500 kr uc he 0 niezwie-trza³a >2000 bardzo ma³y
R2 50–150 wysoka wapienie, dolomity,piaskowce 0–150 zwietrza³as³abo 600–2000 ma³y
R3 15–50
œrednia ska³ê mo¿na
³atwo rozbiæ m³otkiem geologicznym
tufity, kataklazyty, l ekko zwietrza³e ska³y klasy R1 200–500 œr ed ni o kr uc he 10–35 zwietrza³alekko 200–600 œredni P ó³ sk a³ y R4 5–15
niska ska³ê mo¿na
zarysowaæ no¿ê ³upki, fyllity,ultrmylonitysilnie
zwietrza³e ska³y klasy R1, i R2, lekko zwietrza³e i niezwietrza³e ska³y klasy R4 35–75 zwietrza³amocno 60–200 du¿y R5 1,5–5
b. niska ska³ê mo¿na
rêcznie rozdrobniæ
mu³owce, i³owce, tufity, ca³kowicie zwietrza³e ska³y klasy R1, R2, silnie zwietrza³e ska³y klasy R3, zwietrza³e ska³y klasyR4 <200 plas ty cz ne >75 ca³kowiciezwietrza³a 20–60 bardzo du¿y G ru nt y R6 0,5–1,5 ekstre-malnie niska ska³ê mo¿na zarysowaæ paznokciem ca³kowicie zwietrza³e ska³y klas wy¿szych,
zwietrzeliny <20
wyj¹tko-wo du¿y
Tab. 7. Elementy klasyfikacji ska³ i masywu wed³ug CSN–731001 (1988) Table 7. Rock and rock massif classification according to CSN 731001 (CSN, 1988)
masyw skalny przy zastosowaniu wskaŸnika mobilizacji emisji akustycznej (Piniñska, 2000b).
Propozycje rozwi¹zañ
Wydaje siê, ¿e w istniej¹cej sytuacji konserwatyzmu przepisów normowych, rozproszenia i niejasnoœci pojêæ co do granic klasyfikacyjnych, najpewniejsz¹ drog¹ ustalenia uniwersalnej klasyfikacji bêdzie przystosowanie polskiego systemu do wskaŸnikowej oceny masywu skalnego wywodz¹cej siê od Deerea i Millera (1966), wskaŸników Bieniawskiego (1989) i Bartona (1986), ale zarazem w oce-nach wskaŸnikowych uwzglêdniaæ bardzo du¿¹ liczbê usys-tematyzowanych czynników charakteryzuj¹cych warunki geologiczne, unikaj¹c przy tym z³o¿onej formy opisowej. Dziêki temu oceny te bêd¹ ³atwo czytelne w praktyce in¿y-nierskiej.
Do takich rozwi¹zañ zmierzaj¹ wspó³czesne, œwiatowe in¿ynierskie systemy ocen masywów skalnych, tworzone w œlad za postêpem technik badawczych. Opieraj¹ siê one
w du¿ej mierze na badaniach empirycznych, sprawdza-nych w warunkach in situ. Zawieraj¹ one elementy ocen stanów pokrytycznych, stanu rozproszenia energii oraz wp³ywu mechanizmu pêkania na œcie¿kê deformacji.
Z przegl¹du wielu œwiatowych propozycji klasyfika-cyjnych wynika, ¿e warunki te najpe³niej s¹ wyra¿one w zmodyfikowanych propozycjach Hoeka (1999) oraz Barto-na (1999), pionierskich twórców klasyfikacji ska³ w okre-sie „renesansu” geotechniki skalnej. Uwzglêdniany jest w nich postêp wiedzy i s¹ przystosowane dla celów praktyki przez syntetyzowanie danych we wskaŸnikach i diagra-mach.
Propozycja Hoeka (1999) zaprezentowana w Putting
Numbers to Geology — an Engineer’s Viewpoint jest oparta
na wskaŸniku GSI (Geological Strength Index). WskaŸnik GSI zosta³ wprowadzony przez Hoeka i Browna ju¿ w 1997 r. i zawiera w sobie zespó³ informacji o wp³ywie struktural-nych czynników geologiczstruktural-nych na zachowanie masywu skalnego (ryc. 3). Hoek (1999) wprowadzi³ równie¿
wspó³czynnik redukcyjny — sta³¹ m1, na podstawie której
1 5 10 15 25 50 100 150 200 250 bardzo mocna mocna œrednia s³aba bardzo s³aba R4 mocna R6 bardzo du¿a du¿a œrednia ma³a bardzo ma³a R bardzo wysoka 1 R wysoka 2 R œrednia3 R niska4 R4 bardzo niska R4 ekstremalnie niska I II mocna III œrednia IV s³aba V Granica grunt/ska³a 1,0 0,25 0,2 / 5 ** 0,6 ba rdz o m oc na ba rdz o s ³a ba bardzo niska niska œrednia wysoka bardzo wysoka 15 12 7 4 2 1 0 I II III IV V Deer Miller, 1966 ISRM 1973 Bieniawski, 1974 (punkty) Miller, 1982 Thiel, 1993 Habenicht Brennsteiner, 1971**** Brown, 1981 Polska norma 1986 * Czeska norma 1989 *** ISO 1997 ISO 2000 wyj¹tkowo mocna wyj¹tkowo s³aba A B C D E 1,5 wyj¹tkowo mocna bardzo mocna mocna œrednio mocna œrednio s³aba s³aba bardzo s³aba s³aba bardzo s³aba wyj¹tkowo s³aba R [MPa] c * – PN 84/B-01080; ** – PN 84/B-02480; *** – CSN 731001/88, **** –videKidybiñski, 1982 R bardzo mocna 5 R3 œrednio mocna R2 s³aba R1 bardzo s³aba R0 S5 S4 S3 S2 S1
Tab. 8. Wydzielenia klas wytrzyma³oœci ska³ (Rc) w ró¿nych klasyfikacjach i przepisach normowych
(Piniñska, 2001)
Table 8. Comparison of rock strength (Rc) classes in various classifications, norms and norm directives
transformuje siê cechy próbki na parametry masywu
skalne-go. Wartoœæ sta³ej m1zosta³a ustalona doœwiadczalnie, jest
zwi¹zana z chropowatoœci¹ powierzchni nieci¹g³oœci i w zale¿noœci od rodzaju ska³y wynosi od 4 do 35. Dolna
grani-ca oszacowania wartoœci m1odpowiada ³upkom w kierunku
równoleg³ym do foliacji, a granica górna dotyczy monolitycz-nych granitów. Charakterystyczne parametry masywu skal-nego mo¿na ustalaæ z odpowiednich diagramów na podstawie
wskaŸnika GSI oraz m1(ryc. 4–6). Jest to przyk³ad, jak na
podstawie znajomoœci regionalnych cech geologicznych ska³y mo¿na uzyskaæ redukcjê wartoœci jej parametrów geo-technicznych dla oceny cech masywu in situ.
Poniewa¿ w projektowaniu jest niezbêdna znajomoœæ stanu naprê¿eñ w górotworze, a szczególnie proporcji naprê¿eñ poziomych do pionowych (k), Hoek proponuje wyznaczanie tej wartoœci przy zastosowaniu równania Sheorey’a, co wi¹¿e siê z koniecznoœci¹ oceny modu³u deformacji w kierunku poziomym (ryc. 7). Wprowadza zatem do ostatecznej oceny masywu elementy anizotropii oœrodka.
Z kolei propozycja Bartona (1999) jest modyfikacj¹ klasy-fikacji z lat siedemdziesi¹tych. Proponuje uwzglêdnianie czyn-ników strukturalnych w masywie poprzez modele deformacji (ryc. 8) z zamykaniem szczelin (N) o ma³ych przemieszcze-niach i ze œcinaniem (S) o du¿ych przemieszczeprzemieszcze-niach (Bandis, 1980; Barton, 1999). Masyw jest klasyfikowany na podstawie
diagramu, przy zastosowaniu wskaŸnika Qclub prêdkoœci fali
sejsmicznej (ryc. 9).
Obie przedstawione powy¿ej klasyfikacje s¹ oparte na szerokim zakresie czynników geologicznych, ujêtych w zwiêz³¹ formê diagramów, ³atwo czytelnych dla in¿yniera bez poœrednich metod opisowych. Przyjêcie takich zasad oceny masywów skalnych na podstawie „wartoœci parame-trów wyprowadzonych” wymaga jednak „doœwiadczenia porównywalnego” wynikaj¹cego z tradycji in¿ynierskich danego kraju. Dlatego w warunkach polskich koniecznoœci¹ staje siê prowadzenie wiêkszej liczby badañ ska³ w nawi¹zaniu do obserwacji polowych i indywidualnego opra-cowania wskaŸników i diagramów dla ró¿nych regionów geologicznych. 35 30 25 20 16 12 10 7 5 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0,40 0,30 0,20 0,40 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,005 0,005pa ra m et rys pó jn oœ ciiw yt rz ym a³ oœ cis ka ³yn ie na ru sz on ej co he si on pa ra m et er so fi nt ac tr oc k
geologiczny wskaŸnik wytrzyma³oœci (GSI)
geological strenght index (GSI)
m1 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
geologiczny wskaŸnik wytrzyma³oœci (GSI)
geological strenght index (GSI)
k¹ttarciawewnêtr znego( ) j angleof friction ) (j 35 30 25 20 16 12 10 7 5 m1 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 5 10 25 50 75 100 modu³ odkszta³cenia E [GPa] m modulusof de formation E [GPa] m wytr zyma³oœæna jeodnoo siowe œciskanie [MPa] un iaxialcompressive strenght[MPa]
geologiczny wskaŸnik wytrzyma³oœci (GSI)
geological strenght index (GSI)
3 4 5
Ryc. 3. Zale¿noœæ spójnoœci od wskaŸnika GSI (Hoek, 1999). Ryc. 4. Zale¿noœæ k¹ta tarcia od wskaŸnika GSI (Hoek, 1999). Ryc. 5. Zale¿noœæ modu³u odkszta³cenia od wskaŸnika GSI (Hoek, 1999)
Fig. 3. Relationship between cohesion and GSI ((Hoek, 1999). Fig. 4. Relationship between angle of friction and GSI (Hoek, 1999). Fig. 5. Relationship between deformation modulus and GSI (Hoek, 1999)
Parametry oceny Wartoœæ parametrów Ocena punktowa Wytrzyma³oœæ na jednoosiowe œciskanie Rc[MPa] <25 25–30 50–100 >100 0 1–3 4–6 7–12 Rozstêp nieci¹g³oœci warstw (warstw i spêkañ) d [m] <0,05 0,05–0,3 0,3–1,0 1,0 0 1–5 6–11 12–24 Stopieñ zaburzenia (uwarstwienia, spêkania) T
silny, brekcje tektoniczne, spêkania i przemieszczone
bloki 0
silny, nieci¹g³oœci i strefy
intensywnego sfa³dowania 1–5
œredni, ma³e pojedyncze
nieci¹g³oœci, sfa³dowania 6–11
bardzo ma³y, pojedyncze
nieci¹g³oœci, sfa³dowania 12–24 Litologia L [%] <15 15–50 51–85 >85 0 1–5 6–11 >11 Warunki wodne w bardzo niekorzystne, wyp³ywy o wysokim ciœnieniu 0 wyp³ywy i s¹czenia o
œrednim i ma³ym ciœnieniu 1–5
masyw suchy 6
masyw mokry 12
Tab. 9. System klasyfikacji ska³ fliszowych wed³ug Thiela (1993)
Table 9. Flysch rock classification system after Thiel (1993) 0 1 2 3 4
3000 2500 2000 1500 1000 500 0 10 25 50 75 100
k – stosunek naprê¿enia poziomego do pionowego in situ
k – ratio of horizontal and vertical stress in situ
g³êbokoœæ(z)[m]
depth[m]
Modu³ deformacji (w kie-runku poziomym) E [GPa]h
Horizontal modulus
of elasicity E [GPa]h
Równanie Sheorey’a K = 0,25 + 7 Eh (0,001 + (1/z))
Sheorey’s formula
Ryc. 6. Zale¿noœæ wspó³czynnika k (naprê¿enia poziomego do pionowego) od g³êbokoœci (Hoek, 1999)
Fig. 6. Relationship between the k index (vertical to horizontal strain ratio) and GSI (Hoek, 1999)
Podsumowanie
Z przedstawionego przegl¹du wa¿niejszych geotechnicznych klasyfikacji ska³ i masywów skalnych wynika, ¿e zasadnicze kierunki oceny cech masywu skalnego s¹ oparte na podobnych za³o¿eniach i g³ównym ich celem jest uwzglêd-nienie w mo¿liwie zwiêz³ej formie du¿ej liczby losowych czynników geologicznych, stano-wi¹cych o z³o¿onoœci masywów skalnych.
Natomiast w tworzonych obecnie standar-dach unijnych w zbyt ma³ym stopniu jest uwzglêdniony rozwój wiedzy geologicznej, jak i wymagania wynikaj¹ce z zaawansowanych tech-nologii konstrukcji. Normy te staj¹ siê tak¿e coraz bardziej z³o¿one i nieczytelne. Obserwuje siê w nich bowiem opóŸnion¹ tendencjê do nad-miernego uwzglêdniania ró¿norodnych danych elementarnych i jednostkowych czynników geo-logicznych, zamiast stosowania wskaŸników regionalnych opartych na syntezach naukowych. Wiele danych, których znaczenie poznawcze by³o nie do przecenienia w fazie kszta³towania pogl¹dów „wieku renesansu”, wspó³czeœnie nie powinno trafiaæ do klasyfikacji w nieprzetwo-rzonej formie pierwotnej.
Znamienny jest konserwatyzm twórców stan-dardów norm miêdzynarodowych. Wobec obecne-go stanu zaawansowania technik laboratoryjnych i polowych oraz wyników realizacji
skomplikowa-nych obiektów in¿ynierskich, nie siêgnêli oni w swoich propo-zycjach do innych metod badawczych ni¿ powszechnie stoso-wane, jak równie¿ nie zalecili stosowania wspó³czesnych nomogramów, w których uwzglêdnione by³yby empiryczne osi¹gniêcia nauki i praktyki.
S P D D P N S D P N S S S N N B S S S S C N N N A Ciœnienie Approximate range of support pressures Pr MPa 100 53 30 17 9 5 3 2 1 0,5 0,3 0,2 0,1 100 68 46 32 22 15 10 7 5 3 2 1,5 1,0 0,01 0,02 0,05 0,1 0,2 0,5 1,0 50 100 250 500 750 1000 1 20 2 30 25 10 5 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 0,1 1 10 100 1000 Q Vp M V = log Q + 3,5 [km/s]p
wskaŸnik jakoœci masywu
rock mass quality
prêdkoœæ fali sejsmicznej
seismic velocity modu³ deformacji deformation modulus Wyj¹tkowo z³a Extremely poor Bardzo z³a Very poor Z³a Poor S³aba Fair Dobra Good Bardzo dobra Very good Wyj¹tkowo dobra Extremely good g³êbokoœæ H [m] approximate depth H [m] porowatoœæ n [%] approximate porosity n [%] prêdkoœæfalisejsmicznej[km/s] seismicvelocity[km/s] M = 10 · 10V 3,5p3 [GPa] Qc Modu³ deformacji Approximate range of deformation moduli GPa M min min M œr ave 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0
¬
Ryc. 7. Modele deformacji i ich wp³yw na wielkoœæ mieszczeñ; A — zamykanie szczelin (typ N), B — prze-mieszczenia mieszane (typ N+S), C — przeprze-mieszczenia ze œcinania (typ S), (Bandis, 1980; Barton, 1999)
Fig. 7. Relationship between deformation models and displacements; A — closing of openings/gaps/fractu-res/cracks (type N), B — combined displacements (type N+S), C— shearing displacements (type S) after (Bandis, 1980; Barton, 1999)
¬
Ryc. 8. Diagram oceny parametrów Q, Vp, M, Pr, sc, n i H
wg Bartona (Hoek, 1999); Pr— ciœnienie na obudowê Pr
» 0,1 Q1/3 [MPa], M — modu³ deformacji M » 10 Qc1/3
[GPa], sc— wytrzyma³oœæ na jednoosiowe œciskanie, Vp
— prêdkoœæ fali pod³u¿nej, Vp» 3,5 + log Qc [km/s], L »
1/Qc (1/min/m/10 atm. DP)
Fig. 8. Barton’s diagram for characterization of Qc, Vp,
M, Pr, sc, n i H parameters (Hoek, 1999); Pr— pressure
acting upon reinforcement walls, M — deformation modulus, sc— monoaxial compression strength,Vp—
velocity of longitudinal wave
NIENARUSZONA ALBO MASYWNA nienaruszone próbki skalne albo masyw in situ z bardzo ma³¹ iloœci¹ odleg³ych nieci¹g³oœci BLOKOWA
bardzo dobrze pozazêbiane bloki skalne z³o¿one z regularnych bry³, uformowanych przez trzy prostopad³e komplety nieci¹g³oœci
BARDZO BLOKOWA
pozazebiany, czêœciowo zaburzony masyw z wieloœciennymi, ostrokrawêdzistymi bry³ami, uformowanymi przez cztery lub wiêcej komplety nieci¹g³oœci BLOKOWA / ZABURZONA zafa³dowana i/lub spêkana z ostrokrawêdzistymi blokami, uformowa-nymi przez wiele przecinaj¹cych siê zespo³ów spêkañ
ROZLUNIONA
Ÿle zazêbiony, mocno pokruszony z mieszanin¹ regularnych i nieregularnych od³amków skalnych
UWARSTWIONA / ROZWARSTWIONA pofa³dowany tektonicznie, poœcierany ma-syw skalny; z³upkowacenie przewa¿a nad innymi zespo³ami nieci¹g³oœci, zupe³ny brak blocznoœci B A R D Z O D O B R A sz or st ka , œ w ie ¿a , ni ez w ie tr za ³a po w ie rz ch ni a D O B R A sz or st ka , l ek ko zw ie tr za ³a , za ¿e la zi on a po w ie rz ch ni a S£ A B A g³ ad ka , œ re dn io zw ie tr za ³a iz m ie ni on a po w ie rz ch ni a 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 Z £ A po œl iz go w a, s iln ie zw ie trz a-³a po w ie rz ch ni a z w yp e³ -ni en ie m zw ar ty m , o st ro -kr aw êd zi st ym m at er ia ³e m B A R D Z O Z £ A po œl iz go w a, s iln ie zw ie tr za ³a z w yp e³ ni e-ni am ii la st ym i WSKANIK GSI
Na podstawie struktury i opisu jakoœci powierzchni ska³y nale¿y wybraæ przeciêtn¹ wartoœæ GSI. Kryterium oznaczania GSI mo¿na stosowaæ, gdy bloki skalne s¹ ma³e w stosunku do wykopu
Tab. 10. Diagram oceny masywu skalnego na podstawie Geological Strength Index (GSI) (Hoek, 1999)
Table 10. The Geological Strength Index (GSI) rock mass characterization dia-gram (Hoek, 1999)
W istniej¹cej sytuacji, opracowanie polskich klasyfika-cji gruntów skalistych winno polegaæ na ustalaniu parame-trów masywu i sporz¹dzeniu regionalnych diagramów
oceny wskaŸnikowej np. GSI, RMR oraz Qc, dla ró¿nych
genetycznie ska³, w ró¿nych stanach naprê¿eñ. Jest to bowiem jedyna droga syntetycznego wprowadzenie wie-low¹tkowej, wspó³czesnej wiedzy o ska³ach i masywach skalnych do praktyki in¿ynierskiej.
W transferze wiedzy o ska³ach do praktyki in¿ynier-skiej przoduj¹c¹ rolê odgrywaj¹ obecnie oœrodki brytyj-skie, norwebrytyj-skie, amerykañbrytyj-skie, australijskie i po³udniowo afrykañskie. W tych krajach najbardziej zaznaczy³ siê postêp w uwzglêdnianiu czynników geologicznych w oce-nach wytrzyma³oœci pod³o¿a skalnego. Z ich doœwiadczeñ nale¿y wiêc korzystaæ przy tworzeniu polskich norm skal-nych o standardzie miêdzynarodowym.
W prezentowanym przegl¹dzie klasyfikacji ska³ przed-stawiono tylko kluczowe problemy harmonizacji polskich norm skalnych z normami europejskimi. W polskiej geo-technice skalnej ci¹gle brak syntetycznych ocen empirycz-nych, wskaŸników i nomogramów, pozwalaj¹cych na p³ynne wyeliminowanie sztucznych podzia³ów na ska³y i grunty. Tym niemniej wydaje siê, ¿e w œrodowisku polskich praktyków ugruntowa³o siê ju¿ przekonanie, i¿ dla projekto-wania geotechnicznego konieczna jest ocena cech masywu skalnego a nie tylko wytrzyma³oœci ska³y nienaruszonej.
Mo¿na zatem s¹dziæ, ¿e zasady klasyfikacji masywów skalnych oparte na diagramach i „parametrach wyprowa-dzonych”, syntetycznie ujmuj¹cych z³o¿one cechy geolo-giczne ska³ mog³yby byæ ³atwe do zastosowania w polskiej praktyce in¿ynierskiej i na tle lokalnych komentarzy i wytycznych nie wywo³ywaæ oporów przy ich wdra¿aniu.
Literatura
BANDIS S.C. 1980 — Experimental studies of scale effects on shear strength, and deformaction of rock joints. Ph. D. Theses Univ. of Leeds. England.
BARTON N. 1976 — Rock mechanics reviw: The shear strength of rock and rock joints, Int J. Rock Mech. Min. Sc. & Geomech. Abstr., 13: 255–279.
BARTON N. 1986 — Deformation phenomena in jointed rock . 8th Laurits Bjerrum Memorial Lecture. Geotechnique, 36: 147–167. BARTON N. 1999 — General report Concerning Some 20th Century Lessons and 21st Century Challenges in Applied Rock Mechanics, Safety and Control of the Environment. Proc. 9th Inter. Congr. Rock Mech. ISRM. Paris.
BARTON N.R., LIEN R. & LUNDE J. 1974 — Engineering classifi-cation of rock masses for the design of tunnel support. Rock Mech., 6: 189–236.
BA¯YÑSKI J., DRAGOWSKI A., FRANKOWSKI Z., KACZYÑSKI R., RYBICKI S. & WYSOKIÑSKI L. 1999 — Zasady sporz¹dzania dokumentacji geologiczno-in¿ynierskich. Pañstw. Inst. Geol.
BESTYÑSKI Z. 1993 — Geophysical Flysch Rock Mass Classification (KFG). Mat. Sem. Nauk. Wyd. Inst. Meteorol. i Gosp. Wodnej. Warsza-wa: 17–27.
BIENIAWSKI Z. T. 1974 — Geomechanics classification of rock mas-ses and its application in tunneling. Proc. 3rd Congr. Inter. Soc. Rock Mech., Denver, 2A: 27–32.
BIENIAWSKI Z. T. 1989 — Engineering Rock Mass Classification. Wiley. BROWN E.T. (ed.). 1981 — Rock characterisation, testing and monito-ring — ISRM suggested methods. Oxford, Pergamon.
CEN. Eurocode 7, 1997 — Projektowanie geotechniczne. CSN. 731001, 1988 — Analizy porównawcze i obliczeniowe funda-mentów bezpoœrednich wg ró¿nych algorytmów. Za³¹cz. 1. Polit. Rze-szowska, 1989: 24–29.
DEERE D.U. 1964 — Technical description of rock core for engineer-ing purposes. Rock Mech. Eng. Geol., 1: 17–22.
DEERE D.U. & MILLER R.P. 1966 — Engineering classification and index properties for intact rock: Tech. Rep., AFWL-TR-65-116, Univ. of Illinois, Urbana.
HALLBAUER D.K., WAGNER H. & COOK N.G.W. 1973 — Some observations concerning the microscopic and mechanical behaviour of quartzite specimens in stiff, triaxial compression tests. Int. Jour. Rock Mech. Min. Sc. Geomech. Abstr., 10: 713–726.
HOEK E. 1999 — Putting numbers to geology-an engineer’s viewpo-int. „Felsbau” Rock and Soil Engineering. J. Eng. Geol., Geomechanics and Tunnelling, 3. Innsbruck.
HOEK E. & BRAY J. W. 1974 — Rock slope engineering. London, Inst. Min. Metall.
HOOD M. & BROWN E.T. 1999 — Mining rock mechanics, yester-day, today and tomorrow. Proc. 9th Inter. Congr. Rock Mech. ISRM. Paris: 26–51.
IAEG, 1981 — Inetrnational Association of Engineering Geology Rock and Soil Description and Classification fo Engineering Geological Mapping. Bull. IAEG, 24: 235–274.
ISO, 2000 — Geotechnical engineering — Identification and descrip-tion of rock. ISO 14689.CEN/TC 250/S.C. 7. N 324.
ISO, 1997 — Voting. ICS.93.020. Geotechnics in civil engineering — Identification and description of rock. (Geotechnika w budownictwie — oznaczenia i opis ska³; wersja polska nie datowana ICS 93.020). ISRM, 1978 — International Society of Rock Mechanics suggested methods for quantitative description of discontinuities in rock masses. Inter. Jour. Rock Mech. Mining Sc., 15: 319–368.
JEAGER J.C. & COOK N.G.W. 1979 — Fundamentals of rock mechanics. 3rd ed. London, Chapman & Hall.
JONSON R.B. & GRAFF van der J. 1994 — Geotechnical engineering for the preservation of historic sites. Eng. Geol. Mac Millon Publ. Comp. New York.
KIDYBIÑSKI A. 1982 — Podstawy geotechniki kopalnianej. Wyd. Œl¹sk. Katowice.
KRAJEWSKI R. 1984a — Problemy geologiczno-in¿ynierskie masy-wów skalnych. Mat. Sesji Nauk. Wyd. AGH. Kraków: 4–8.
KRAJEWSKI R. 1984b — Terminologia i klasyfikacja masywów skal-nych. Prz. Geol., 32: 617–620.
Harmonizacja Polskich Norm Geotechnicznych z systemem Norm
Europejskich, 2000 — Konferencja naukowo-techniczna.Tom I, II. Inst. Tech. Bud. Mr¹gowo.
LISZKOWSKI J. & STOCHLAK J. (red.) 1976 — Szczelinowatoœæ masywów skalnych. Wyd. Geol.
MERWE van der J. N. 1999 — Summary analysis of papers submitted for theme 1: rock engineering, environmental safety and control.CSIR Miningtek, Johannesburg.
PINIÑSKA J. 1980 — Wp³yw wysokich temperatur na w³aœciwoœci fizyczno-mechaniczne piaskowców kroœnieñskich. Biul. Inst. Geol. z Bad. Geol.-In¿., 9: 105–168.
PINIÑSKA J. 1992 — Emisja akustyczna oœrodków skalnych w sta-nach naprê¿eñ pokrytycznych. Prz. Geol., 40: 727–733.
PINIÑSKA J. 2000a — Od ska³y do gruntu — mechanizmy pêkania w ska³ach. Wyd. Polit. Warszawskiej, Inst. Dróg i Mostów. Zak³ad Geo-tech. i Budowli Podziemnych; PAN: Warszawa: 201–210.
PINIÑSKA J. 2000b — WskaŸnik mobilizacji emisji akustycznej jako efekt degradacji wytrzyma³oœci ska³y. Wyd. Kat. Geomechaniki Górni-czej i Geotechniki, AGH. Kraków: 353–362.
PINIÑSKA J. 2001 — Ku wskaŸnikowym ocenom geotechnicznej przydatnoœci masywów skalnych. XXIV Zimowa Szko³a Mechaniki Górotworu. Oficyna Wyd. Politechniki Wroc³awskiej. Wroc³aw: 395–404.
Polska Norma PN-84/B-01080, 1984 — Kamieñ dla budownictwa i
drogownictwa. Podzia³ i zastosowanie wg w³asnoœci fizyczno-mecha-nicznych. PKNiM, Warszawa.
Polska Norma PN–86/B-02480, 1986 — Grunty budowlane.
Okreœle-nia, symbole, podzia³ i opis gruntów. PKNiM, Warszawa.
SALOMON M.D.G. 1974 — Rock mechanics of underground excava-tions, in Advances in Rock Mechanics, Proc. 3rd Cong. Int. Soc. Rock Mech., Vol. 1, Part B, Nat.Acad. Sc., Washington DC, 951–1099. THIEL K. 1980 — Mechanika ska³ w in¿ynierii wodnej. PWN. THIEL K. 1993 — Wprowadzenie. Mat. Sem. Nauk.” Budowle pod-ziemne wykonywane w z³o¿onych warunkach geologicznych. Wyd. Inst. Meteorol. i Gosp. Wodnej, Warszawa.
WAWERSIK W.K. & FAIRHURST C. 1970 — A study of brittle rock fracture in laboratory compression experiments. Int. J. Rock Mech. Min. Sc., 7: 561–575.
