ENGINEERING GEOLOGICAL CHARACTERISATION OF BLOCK-IN-MATRIX ROCKS

Οι σχηματισμοι block-in-matrix (ή «bimrocks») είναι πολύμικτοι και ετερογενείς γεωλογικοί σχηματισμοί που αποτελούνται από ανθεκτικά μπλοκ ενσωματωμένα σε ένα ασθενέστερο συνδετικό υλικό. Οι δυσκολίες που συναντώνται κατά τη δειγματοληψία και την εκτέλεση εργαστηριακών δοκιμών τους δημιουργεί σημαντικές προκλήσεις κατά το γεωτεχνικό σχεδιασμό και την αξιολόγηση της συμπεριφοράς τους. Μια προσέγγιση για τον χαρακτηρισμό αυτών των γεωυλικών είναι η χρήση της στερεολογικής ανάλυσης που οδηγεί στην εκτίμηση της ογκομετρική αναλογία των μπλοκ σε σχέση με το συνδετικό υλικό. Η παρούσα εργασία παρουσιάζει τις παραμέτρους που θεωρούνται σημαντικές για τον τεχνικο γεωλογικό χαρακτηρισμό των σχηματισμών αυτών και παρουσιάζονται σύντομα αποτελέσματα από δύο θέσεις «bimrock» στην ΒΔ Ελλάδα.Block-in-matrix rocks (“bimrocks”) are complex, mixed and heterogeneous formations of competent blocks embedded in weaker matrix. The inherent difficulty of sampling and consequently, laboratory testing of bimrocks leads to considerable challenging in geotechnical design and assessment of their engineering behaviour. An approach for the characterisation of “bimrocks” is the use of stereological analysis that extrapolates one-dimensional or two dimensional data to estimate the block volumetric proportion. This has been an established approach of dealing with bimrocks and melanges for the last two decades. This paper presents the parameters that are considered important for the engineering characterisation of such complex formations, while a case study from a bimrock in NW Greece is discussed

Rockfall hazard and risk assessment of road slopes.

Οι καταπτώσεις βράχων σε οδικές αρτηρίες, οδηγούν σε σημαντικές επιπτώσεις και συνεπώς είναι ιδιαίτερα σημαντική η εκτίμηση του επιπέδου της επικινδυνότητας σε πρανή οδοποιίας και η λήψη μέτρων προστασίας. Στην παρούσα εργασία συγκρίνονται οι σημαντικότερες μέθοδοι εκτίμησης της επικινδυνότητας και της διακινδύνευσης καταπτώσεων βράχων. Όσον αφορά την επικινδυνότητα, λαμβάνονται υπόψη παράμετροι όπως η γεωμετρία του πρανούς, οι κυκλοφοριακές συνθήκες, η γεωλογία και τα χαρακτηριστικά της βραχόμαζας, οι καιρικές συνθήκες, τα ιστορικά δεδομένα, κ.α. Εκτίμηση της επικινδυνότητας μπορεί επίσης να προκύψει μέσω δισδιάστατων ή τρισδιάστατων μοντέλων προσομοίωσης τροχιάς, όπου συνδυάζονται τα δεδομένα της συχνότητας βραχοπτώσεων με την κινητική ενέργεια του καταπίπτοντος τεμάχους βράχου. Όσον αφορά την εκτίμηση της διακινδύνευσης, έχουν αναπτυχθεί διάφορες μέθοδοι, που ποικίλουν από απλοϊκές προσεγγίσεις, έως ολοκληρωμένες πιθανολογικές ή ποσοτικές μέθοδοι. Τέλος, ως παράδειγμα, χρησιμοποιήθηκαν οι καταλληλότερες μέθοδοι εξ αυτών για την εκτίμηση της επικινδυνότητας και διακινδύνευσης από καταπτώσεις βράχων, σε δύο τυπικές διατομές της Εθνικής Οδού Αθηνών – Θεσσαλονίκης, στο τμήμα των Τεμπών, όπου έχουν καταγραφεί αρκετά συμβάντα καταπτώσεων βράχων τα τελευταία χρόνια.This paper presents and compares the main methods of hazard and risk assessment for road slopes. Hazard assessment is achieved by rating several parameters such as the slope’s geometry, traffic conditions, the geology and the rockmass properties, weather conditions, historical rockfall data etc. A hazard assessment can also be executed using 2D or 3D trajectory models, by combining the frequency of a rockfall and the kinetic energy of a falling rock. Several methodologies have been developed for risk assessment, varying from simplistic approaches to comprehensive probabilistic or quantitative risk assessment methods. Finally, the most suitable methods were used in order to assess the level of hazard and risk as an example (the data from two sections of the national road at Tempi Gorge, Greece) where many rockfall events occurred in the past few years

Rockfalls: influence of rock hardness on the trajectory of falling rock blocks.

Οι καταπτώσεις βράχων θέτουν σε σημαντικό κίνδυνο τις ανθρώπινες δραστηριότητες και τις υποδομές. Η εκτίμηση του κινδύνου αυτού κατά μήκος οδών και άλλων ανθρώπινων δραστηριοτήτων έχει ιδιαίτερη σημασία. Με κατάλληλη γεωλογική αξιολόγηση είναι δυνατόν να προβλεφθούν οι επισφαλείς θέσεις έναντι καταπτώσεων, να εξηγηθεί ο μηχανισμός ενεργοποίησης του φαινόμενου και να καταστεί αποτελεσματικότερος ο σχεδιασμός των μέτρων προστασίας. Η τροχιά ενός τεμάχους επηρεάζεται σημαντικά από την αλληλεπίδρασή του με το πρανές κατά την κρούση, όπου οι κινηματικές συνθήκες του τεμάχους μεταβάλλονται ανάλογα με τους συντελεστές αναπήδησης. Για την διερεύνηση των ιδιοτήτων των πετρωμάτων που επηρεάζουν τους συντελεστές αναπήδησης πραγματοποιήθηκε εργαστηριακή έρευνα που βασίζεται στην ελεύθερη πτώση τεμαχών διαφορετικών βραχωδών και τεχνητών υλικών. Από την εργαστηριακή διερεύνηση προτείνεται μια συσχέτιση του συντελεστή αναπήδησης με την σκληρότητα που προσδιορίζεται με τη σφύρα Schmidt.Rockfalls pose significant hazard on human activities and infrastructure. The assessment of rockfall risk along roads and on other human activities is of great importance. Geological assessment can predict the outbreak of such events; explain the mechanism of occurrence and assist in the effective design of protection measures. The trajectory of a falling block is significantly affected by its response to the impact with the slope, since block kinematics properties mainly depend on the coefficient of restitution values. In this research a laboratory procedure based on the free fall of small blocks of different rock types and artificial materials was implemented in order to address the effect of their mechanical properties on the coefficient of restitution values. From the evaluation of testing results a correlation between kinematic coefficient of restitution and Schmidt rock hardness is proposed

Rockfall hazard and risk assessment: an example from a high promontory at the historical site of Monemvasia, Greece

The paper presents the kinematics of rock instability of a high limestone promontory, where the Monemvasia historical site is situated, in Peloponnese in Southern Greece. The instability phenomena poses a significant threat to the town located at the base of the slope. Rockfall episodes occurred in the past due to the relaxation of the high cliff, whereas significant undermining of the castle frontiers has been observed at the slope crest. <br><br> The predominant types of instability are of planar, wedge and toppling failure of medium to large blocks. In order to investigate the existing stability conditions and decide upon the protection measures, stability and rockfall analyses were carried out for numerous slope sections under different loading conditions and protection measures were suggested. <br><br> A rock-fall risk rating system is proposed, which is based on morphological and structural criteria of the rock mass and on vulnerability and consequences. The rating system is applied for individual sections along the slope and a risk map was produced, which depicted areas having different degree of risk against rockfall occurrences

A modified empirical criterion for strength of transversely anisotropic rocks with metamorphic origin

A modified empirical criterion is proposed to determine the strength of transversely anisotropic rocks. In this regard, mechanical properties of intact anisotropic slate obtained from three different districts of Iran were taken into consideration. Afterward, triaxial rock strength criterion introduced by Rafiai was modified for transversely anisotropic rocks. The criterion was modified by adding a new parameter α for taking the influence of strength anisotropy into consideration. The results obtained have shown that the parameter α can be considered as the strength reduction parameter due to rock anisotropy. The modified criterion was compared to the modified Hoek–Brown (Saroglou and Tsiambaos) and Ramamurthy criteria for different anisotropic rocks. It was concluded that the criterion proposed in this paper is a more accurate and precise criterion in predicting the strength of anisotropic rocks