Osnovni aspekti izučavanja terena u inženjerskoj geologiji-geotehnici

1. Osnovni aspekti izučavanja terena u inženjerskoj geologiji-geotehnici Principi inženjerske geologije

2. Principi inženjerske geologije Izučavanje terena kao prirodne konstrukcije Izučavanje terena kao radne sredine Izučavanje terena kao ležišta geoloških građevinskih materijala Izučavanje terena kao dela životne sredine

3. Izučavanje terena kao prirodne konstrukcije Principi inženjerske geologije

4. Teren kao geološka tvorevina ima različita svojstva (fizička, strukturna, morfološka, hemijska, itd.) • Osnovno inženjerskogeološko svojstvo terena kao prirodne konstrukcije je stabilnost, te je osnovni cilj izučavanja terena – utvrđivanje stabilnosti terena u uslovima izgradnje i eksploatacije objekata na njemu i u njemu, kao i u prirodnim uslovima • Teren je trodimenzionalna pojava – istraživanja moraju obuhvatiti teren kao trodimenzionalnu geološku konstrukciju Principi inženjerske geologije

5. Teren kao prirodna konstrukcijaje u potpunosti definisan ako su utvrđena sledeća njegova svojstva: • Morfometrijska svojstva • Vrste sredina i njihove granice • Stanje podzemnih voda • Naponska stanja u terenu Principi inženjerske geologije

6. Da bi pojedine sredine unutar terena bile potpuno definisane potrebno je poznavati sledeća svojstva sredine: • Litogenetski sastav i sklop (litološke vrste stenskih masa, genezu, diskontinualnost, genitet i tropiju u pogledu osnovnih svojstava) • Podzemne vode (režim podzemnih voda, dinamiku i hemizam podzenih voda, uslove dreniranja) • Naponsko stanje unutar sredine (genezu napona, raspored napona, genitet i tropiju u pogledu naponskih stanja) • Karakteristične uticaje jedne sredine na drugu Principi inženjerske geologije

7. Parametri kojima se definiše stenska masa: • Litološka i genetska vrsta stenskih masa • Strukturna svojstva • Fizička i mehanička svojstva • Ukoliko govorimo o uzorku stenske mase-utvrđuje se i stepen reprezentativnosti u odnosu na sredinu iz koje je uzet Principi inženjerske geologije

8. Morfološka svojstva • Nagibi površine terena • Visina prirodne konstrukcije • Razuđenost reljefa • Geneza reljefa • Vrste sredina i njihove granice • Teren može biti sastavljen od dve ili više sredina koje se po mehaničkom ponašanju bitno razlikuju • “Sredina” kao osnovni element prirodne konstrukcije terena se sastoji od stenskih masa koje imaju slične ili iste mehaničke osobine i u geostatičkom smislu se ponašaju kao celina Principi inženjerske geologije

9. Vrste sredina i njihove granice • Zavisno od prirode deformabilnosti sredine se mogu podeliti na: Plastične (slabovezane stenske mase-gline, lapori, laporovite gline, les) Plastične do kvaziplastične (nevezane stenske mase-peskovi, šljunkovi, drobina) Krte (čvsto vezane , kamenite stenske mase) Principi inženjerske geologije

10. Vrste sredina i njihove granice • Priroda granica (između sredina) i međusobni odnosi: • Položaj granice • Oštrina granice • Kontinuitet stenske mase u području granice • Geometrijski oblik granice • Otpornost na smicanje duž granice Principi inženjerske geologije

11. Ciljevi: • Da podeli zastupljene stenske mase u grupe sličnog ponašanja • Da na odgovarajući način okarakteriše svaku od izdvojenih grupa • Da daju kvantitativne podatke za projektovanje • Da pruže jasnu i razumljivu podlogu za komunikaciju Principi inženjerske geologije

12. Sistem klasifikacije mora da ima sledeće osobine: • Jednostavan je, razumljiv i lako se pamti • Svaki pojam je jasan a primenjena tehnologija je prihvaćena • Obuhvata najznačajnija svojstva stenskih masa • Zasnovan je na parametrima koji se mogu odrediti i meriti relevantnim opitima brzo i jeftino na terenu • Zasnovan je sistemu vrednovanja, koji uzima u obzir relativan značaj parametar primenjenih u klasifikaciji • Funkcionalan je jer rezultira kvantitativnim podacima koji se neposredno mogu korisititi za projektovanje Principi inženjerske geologije

13. Protođakonov (1908); Terzaghi (1946); Lauffer (1958); Deere (1970); Wickham, Tiedeman & Skinner (1972); Bieniawski (1973); Barton, Lien & Lunde (1974); Louis (1974) • Većina klasifikacija tretira teren kao prirodnu konstrukciju ali pre svega se sve one odnose i prilagođene su terenu kao radnoj sredini, odnosno uslovima izvođenja objekata u pojedinim stenskim masama uz preporuke zaštite temeljnih iskopa u smislu stabilnosti, vrste alata ili količine eksploziva koji se mora upotrebiti i dr. – orijentisane su najvećim delom na geotehničke uslove izvođenja podzemnih objekata Principi inženjerske geologije

14. Inženjerskogeološko izučavanje terena kao radne sredine Principi inženjerske geologije

15. Inženjerskogeološka svojstva terena kao radne sredine • Poznavanje svojstava terena kao radne sredine ima veliki značaj pri izgradnji raznovrsnih objekata i izvođenju geotehničkih radova na površini terena ili u podzemlju • Ciljevi inženjerskogeoloških izučavanja terena kao radne sredine: • Pravilno prognoziranje ponašanja geološke sredine pri izvođenju različitih radova • Sagledavanje optimalnog vremena za izvođenje radova • Odabir najekonomičnjijeg načina iskopa i transport • Obezbeđivanje sigurnosti pri radu Principi inženjerske geologije

16. Svojstva terena kao radne sredine -proučavanje fizičkih, mehaničkih i tehnoloških svojstava stenskih masa koje izgrađuju teren, kao i poznavanje morfoloških, strukturnih, hidroloških i hidrogeoloških svojstava terena radi sagledavanja ponašanja terena u uslovima izvođenja različitih radova Principi inženjerske geologije

17. Inženjerskogeološka svojstva terena kao radne sredine • Svojstva terena i stenskih masa koja se najčešće proučavaju: • Čvrstoća, tvrdoća, žilavost i kompaktnost stenskih masa, tj. opšti otpor pri iskopu • Otpor pri bušenju- izbor alata za bušenje • Otpor pri miniranju-razorivost stenskih masa pod dejstvom eksploziva • Ovodnjenost terena-vrsta podzemnih voda, dinamika, uslovi dreniranja itd. kao i dejstvo podzemnih voda na stenske mase u iskopu • Deljivost stenskih masa pri bušenju, miniranju, iskopu • Stabilnost i postojanost stenskih masa u kosinama i podzemnim prostorijama Principi inženjerske geologije

18. Klasifikacija terena kao radne sredine radi se u svrhu izjednačavanja kriterijuma, ali se sve baziraju na pojedinim parametrima svojstva stenskih masa i terena od značaja za vrstu objekta koji se gradi Principi inženjerske geologije

19. Klasifikacija Brauns-Stinija • najčešće korišćena za zemljane radove; klase terena su bazirane na alatu koji je potreban za radu takvim terenima i prema količini eksploziva potrebnog za izvođenje iskopa (7 klasa) • Ova klasifikacija je poslužila kao osnov za našu klasifikaciju GN 200 • Prva klasa – čine je tereni izgrađeni od rastresitih ili slabovezanih stenskih masa u kojima se može raditi lopatom, gde je za iskop u njima potrebno oko 0.5 sata za iskop 1 m3 • Sedma klasa - čine je tereni izgrađeni od čvrstih ižilavih stenskih masa u kojima se mora primeniti oko 0.5 kg/m3 dinamita za iskop 1 m3 Principi inženjerske geologije

20. Klasifikacija GN 200 (skripta..) • Kriterijumi za razvrstavanje:vrsta alata, količina eksploziva, koeficijent tovarenja- 7 kategorija • I kategorija - rastresita, laka zemlja, tj. pesak, nevezan šljunak, humus, rastresiti les. Otkopavanje se može vršiti lopatom i ašovom • VII kategorija - vrlo čvrsta i žilava stena, tj. sveža bazična ili ultrabazična magmatska stena kao granit, bazalt, kvarcit, dijabaz, gabro, dioriti itd. Razbijanje se vrši isključivo eksplozivom Principi inženjerske geologije

21. Najčešće korišćena u rudarstvu i podzemnim radovima, 15 kategorija prema koeficijentu čvrstoće f koji varira od 0.3 do 20-on predstavlja opšti “otpor” stenske mase prema mehaničkom dejstvu, statičkom ili dinamičkom dejstvu sile Klasifikacija M.M. Protođakonova (skripta…) Principi inženjerske geologije

22. Klasifikacija Okolo-Kulaka • Bazira se na kompleksu svojstava i deli teren na 5 kategorija • I kategorija - tereni izgrađeni od kamenitih stenskih masa • IV kategorija - tereni izgrađeni od nevezanih stena • V kategorija - tereni posebnog sastava i posebnih svojstva Principi inženjerske geologije

23. Lauffer (1958) • Razvijena za potrebe izgradnje podzemnih objekata • Parametri za klasifikaciju: • vreme stajanja nepodgrađenog iskopa (vremenski period u kome će iskop biti stabilan bez podgrade nakon iskopa) • merodavni raspon tunelskog iskopa (dimenzija nepodgrađenog dela iskopa, širina i rastojanje do čela iskopa) • Podela stenske mase na 7 klasa (A-G) Principi inženjerske geologije

24. Deere (1970) • Osnovni parametar za klasifikaciju RQD • Podela stenske mase na 5 klasa zavisno od vrednosti RQD-a a zatim je zavisno od načina iskopa (mašinski ili klasično) predložio tipove i obim potrebne podgrade za svaku od izdvojenih klasa Principi inženjerske geologije

25. Bieniawski(1973) – RMR klasifikacija (Rock Mass Rating) Parametri obuhvaćeni klasifikacijom: • Čvrstoća monolitne stene-iskazana jednoaksijalnom čvrstoćom na pritisak • RQD • Rastojanje između pukotina • Stanje pukotina-veličina otvora, kontinuitet, hrapavost zidova, alterisanost i prisustvo ispune • Stanje podzemne vode-iskazano procenjenim količinamadotoka u iskop Principi inženjerske geologije

26. Barton, Lien & Lunde(1974) – Q klasifikacija • Parametri obuhvaćeni klasifikacijom: • RQD • Jn-broj prisutnih familija pukotina • Jr- hrapavost pukotina • Jn-indeks alterisanosti pukotina • Jw-faktor redukcije zbog uticaja podzemne vode • SRF-faktor redukcije zbog uticaja naponskog stanja Principi inženjerske geologije