岩盤工学における岩盤評価の理解

岩盤評価システムの紹介

岩盤工学の分野では、岩盤の品質と安定性を評価することが重要です。岩盤評価（RMR）は、トンネル、ダム、基礎などの建設プロジェクトにおける岩盤の品質と適性を判断するために広く使用されるシステムです。評価のための明確な指標により、RMRシステムは技術者が情報に基づいた意思決定を行うのを支援します。

岩盤評価とは?

岩盤評価（RMR）システムは、Bieniawski（1973年）によって開発され、いくつかのパラメータに基づいて岩盤に数値評価を割り当てます。各パラメータは得点化され、得点を合計して全体の評価を出します。RMRシステムは、岩盤の強度と安定性を評価するために、工学地質学および岩盤工学で広く使用されています。

RMRシステムのパラメータ

• 岩質区分指数（RQD）: このパラメータは、岩盤のジョイントや割れ目の程度を百分率で示します。RQDの値が高いほど、岩盤の品質が良いことを示します。RQDは、10 cm以上の岩心片の長さの合計を回収したコアの全長で割り、100を掛けて算出されます。
• 岩石材料の単軸圧縮強度: このパラメータは、メガパスカル（MPa）で評価され、強度の高い岩石が高得点を得ます。
• 不連続面の間隔: これはメートルまたはセンチメートルで示されるジョイントや割れ目の間隔を測定します。間隔が広いほどスコアが高くなります。
• 不連続面の状態: これは、不連続面の粗さ、風化、充填物などの特徴を評価します。状態が良いほど高得点を得ます。
• 地下水の状態: このパラメータは、岩盤に対する地下水の影響を評価します。乾燥した状態から水浸しの状態までの異なる条件が評価され、乾燥した状態が最高点を得ます。

数式の内訳

RMRシステムは、パラメータのスコアを単純に合計したものです:

RMR = RQD + strength + discontinuitySpacing + conditionOfDiscontinuities + groundwaterConditions

各パラメータが何を意味するのか、それらがどのように総合RMRスコアに加算されるのかを見てみましょう。

実例

トンネル建設プロジェクトの岩盤を評価してみましょう。計算されたパラメータスコアは次の通りです:

• RQD: 70
• 強度: 15 MPa
• 不連続面の間隔: 10
• 不連続面の状態: 25
• 地下水の状態: 10

数式を用いて:

RMR = 70 + 15 + 10 + 25   10 = 110

RMRスコア110は、トンネル建設に適した状態の良い岩盤を示します。

各パラメータの重要性

各RMRパラメータは、異なる工学シナリオでの岩盤の挙動について重要な洞察を提供します。例えば、高いRQDと強い岩石材料は頑丈な岩盤を示し、有利な不連続面の状態と乾燥した地下水の状態は、建設に適した安定した環境を示唆します。逆に、いずれかのパラメータの低いスコアは、潜在的な課題やリスクを示唆し、さらなる調査と慎重な計画を促します。

パラメータの使用法と測定

• rqd= 岩質区分指数百分率（例：60、70）
• strength= 単軸圧縮強度（MPa） （例：10、15）
• discontinuitySpacing= 不連続面の間隔（メートル）（例：0.5、1.0）
• conditionOfDiscontinuities= 不連続面の状態スコア（例：10、15）
• groundwaterConditions= 地下水の状態スコア（例： 5、 10）

有効値の例:

• rqd= 70
• strength= 15
• discontinuitySpacing= 10
• conditionOfDiscontinuities= 25
• groundwaterConditions= 10

出力:

• RMR= 最終岩盤評価（RMR）スコア

データ検証

すべての入力値は地下水の状態を除き正の数である必要があります。地下水の状態は不利な条件を示すために負の数であることがあります。これらのパラメータの合計がRMR値を提供します。

まとめ

岩盤評価システムを理解することは、岩盤工学の専門家にとって重要です。この包括的なアプローチは、岩盤の品質を評価するのに役立ち、安全で効果的な建設プロジェクトの設計に不可欠です。RQD、岩石強度、不連続面の間隔、および地下水の状態などの具体的なパラメータを使用することで、岩盤の正確で信頼性のある評価が可能となり、情報に基づいた意思決定とリスク管理が促進されます。