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岩盤斜面工学および岩盤分類のためのQ勾配法は、バートンとバーによって開発されました。[ 1 ] [ 2] [3]この法では、Q勾配値を使用して斜面の安定性に対する岩盤の品質を表現し、そこから長期的に安定した補強のない斜面角度を導き出すことができます。
Q スロープ値は次のように決定できます。
Q-slope は、トンネルや地下掘削の地盤支持の設計に 40 年以上使用されてきたQ システム[4]と同様のパラメータを使用します。最初の 4 つのパラメータ、RQD (岩石品質指定)、J n ( 節理セット番号 )、J r ( 節理粗度番号 )、J a ( 節理変質番号 ) は、Q システムと同じです。ただし、摩擦抵抗のペア J rと J a は、必要に応じて、潜在的に不安定なくさびの個々の側面に適用できます。単に適用された配向係数 ( 0 )、たとえばセット J 1の場合は (J r /J a ) 1 x0.7、セット J 2の場合は(J r /J a ) 2 x0.9 は、適切な場合、くさび全体の摩擦抵抗の低減の推定値を提供します。Q システムの項 J w はJ wiceに置き換えられ、環境に無期限にさらされる岩盤斜面に適切な、より広範囲の環境条件を考慮に入れています。条件には、侵食性の激しい降雨、氷のくさびによる変形など、季節的に岩石の種類や地域の範囲の両端で発生する可能性のある極端な状況が含まれます。また、傾斜に関連する SRF (強度減少係数) カテゴリもあります。
これらの項を掛け合わせると Q 勾配値が得られ、岩盤に応じて 0.001 (非常に悪い) から 1000 (非常に良い) の範囲になります。
補強やサポートを必要としない最も急な傾斜角度 (β) の簡単な式は、次のようになります。
Q-slope は、補強材のない現場アクセス道路の切通し、道路や鉄道の切通し、または露天掘り鉱山の個別のベンチで使用することを目的としています。この方法は、新鮮な硬岩斜面だけでなく、弱い岩、風化した岩、腐植質岩の斜面でも、35 度から 90 度の傾斜範囲で 500 件を超えるケース スタディに基づいています。[1] [2] [3] [5] Q-slope は、互層地層の斜面、[6]断層岩や断層帯、[7]凍結融解や氷の楔入の影響を受けやすい高山や北極環境にも適用されています。[8]
岩盤斜面の設計技術は、主にV p（P波速度）に基づいたQ勾配と物理探査データを使用して導き出されてきた。 [9]
Q勾配は、危険で手の届かない自然斜面や掘削斜面の斜面安定性を評価するために、リモートセンシング（航空写真測量）と組み合わせて適用されてきました。[10]
Q 勾配は、従来のより詳細な斜面安定性解析が必要な場合に、それらの解析の代替として意図されたものではありません。
Q勾配はBQ、 [11] RHRS、[12] SMR [13]を含む他の岩盤分類と相関関係にあることが分かっています。
参照
参考文献
- ^ ab Barton, NR; Bar, N. (2015). 「Q-slope法の導入と土木・鉱山工学プロジェクトにおけるその使用目的」。Schubert W (ed.)、Future Development of Rock Mechanics; Proc. ISRM reg. symp. Eurock 2015 & 64th Geomechanics Colloquium、ザルツブルク、2015年10月7～10日。OGG、pp. 157-162。
- ^ ab Bar, N.; Barton, NR (2016). 「Q勾配を用いた硬岩と軟岩の経験的斜面設計」。第50回米国岩石力学/地質力学シンポジウム論文集、ヒューストン、2016年6月26～29日。ARMA、8p。
- ^ ab Bar, N.; Barton, NR (2017). 「岩盤斜面工学のためのQ勾配法」。Rock Mechanics & Rock Engineering、Vol 50、Springer、ウィーン、https://doi.org/10.1007/s00603-017-1305-0。
- ^ Barton, NR; Lien, R.; Lunde, J. (1974). 「トンネル支保工の設計のための岩盤の工学的分類」。岩石力学と岩石工学。第 6 巻、Springer-Verlag、pp. 189-236。
- ^ Bar, N.; Barton, NR; Ryan, CA (2016). 「ファー・ノース・クイーンズランドの高度に風化したサプロライト質岩石への Q 勾配法の適用」。Ulusay 他 (編)、『岩石力学と岩石工学：岩石力学の過去から未来への発展』、 Taylor & Francis Group、ロンドン、pp. 585-590。
- ^ Bar, N.; McQuillan, A. (2021). 炭鉱の安定性へのQ勾配の応用。IOPカンファレンスシリーズ：地球と環境科学、 833(1):012043、DOI：10.1088/1755-1315/833/1/012043
- ^ Barton, NR, Bar, N. (2019). 断層岩および断層帯における岩盤斜面工学のための Q 勾配法。Proc . ISRM 第 14 回国際岩盤力学会議、イグアスの滝、ブラジル
- ^ Bar, N.; Barton, NR (2020). 「北極およびアルプスの環境における氷のくさび形成と凍結融解の影響に対処するQスロープ」。Proc . ISRM国際シンポジウムEurock 2020、トロンハイム、2020年6月14～19日。
- ^ Bar, N.; Barton, NR (2018) (2018). 「Q勾配と地質調査データを使用した岩盤斜面設計」. Periodica Polytechnica Civil Engineering . doi : 10.3311/PPci.12287 .
{{cite journal}}: CS1 maint: 数値名: 著者リスト (リンク) - ^ Bar, N.; Borgatti, L.; Donati, D.; Francioni, M.; Salvini, R.; Ghirotti, M. (2021). 安定性を評価するためのUAV写真測量法を使用した自然および人工岩盤斜面の分類。IOPカンファレンスシリーズ：地球と環境科学、 833(1):012046。DOI：10.1088/1755-1315/833/1/012046
- ^ Song, Y.; Xue, H.; Meng, X. (2019). QslopeシステムとBQ法に基づく斜面安定性の評価方法. Bulletin of Engineering Geology and the Environment , 78(4). DOI: 10.1007/s10064-019-01459-5.
- ^ Saito de Paula, M.; Maion, AV; Campanha, GAC; Castilho, LMN; Cunha, MA (2019). 高速道路の岩盤斜面の評価のための Q-Slope と RHRS – Serra do Mar、ブラジル。Proc . 14th International Congress on Rock Mechanics and Rock Engineering、イガウス滝、ブラジル。
- ^ Jorda-Bordehore, L.; Bar, N.; Cano, M.; Riquelme, A.; Tomas, R. (2018). 経験的アプローチによる岩盤斜面の安定性評価：斜面質量評価とQ勾配の比較。Proc . XIV International Congress on Energy and Mineral Resources. Slope Stability 2018. セビリア、スペイン。