kalliovaaraanalyysissä

Kalliovaaraanalyysi on geotekniikan suunnittelun osa, jossa tutkitaan kallioperän lujuutta, särö- ja liitosrakenteita sekä veden vaikutuksia rakenteiden stabiliteettiin. Sen tarkoituksena on arvioida riskejä, ohjata tukijärjestelyjä ja tukea turvallista sekä kustannustehokasta suunnittelua esimerkiksi teiden, kaivosten, tunneleiden tai rakennelmien yhteydessä.

Analyysissä kerätään dataa kalliomassasta näytteiden laboratoriotestien, kenttäkartoituksen ja borehole-tutkimusten avulla. Tärkeää on määritellä kalliomassan tilanne: jaksot, vesitalous ja epäjatkuvuudet. Yleisiä luokituksia ovat RMR, Q ja GSI, sekä kalliomassan lujuutta kuvaavat mallit; Hoek-Brown -kriteeriä käytetään massan vahvuuden arviointiin. Näiden luokitusten avulla voidaan muodostaa parametreja, joilla kalliomassan käyttäytymistä voidaan kuvata suunnittelussa.

Laskentamenetelmät voivat sisältää limit-equilibrium -menetelmät sekä numeeriset mallit, kuten finite element (FEM) ja distinct element (DEM) -menetelmät. Näillä malleilla tarkastellaan mahdollisia sortumia, tukitarpeita ja rakenteiden vastuskykyä eri kuormitustilanteissa. Tulkinnassa huomioidaan epävarmuudet, skaala- ja heterogeenisuusvaikutukset sekä rajatut tiedot kenttäolosuhteista.

Käytännön sovelluksia ovat kallio-osien stabiliteetin arviointi, jyrkkien reservien ja rakenteiden suunnittelu sekä tunneleiden ja louhosten tukijärjestelmien suunnittelu. Kalliovaaraanalyysi voi ohjata porareikien sijoittelua, tukiratkaisujen määrää sekä vedenhallintaratkaisujen valintaa. Menetelmät tarjoavat järjestelmällisen kehyksen tiedon yhdistämiselle riskien arviointiin, mutta niihin liittyy epävarmuuksia, jotka on otettava huomioon päätöksenteossa.