Indian experiences with Q and RMR systems

• Published in: Tunnelling and underground space technology Vol. 10; no. 1; pp. 97 - 109
• Main Authors: Goel, R.K., Jethwa, J.L., Paithankar, A.G.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Oxford Elsevier Ltd 1995; Elsevier
• Subjects: Applied sciences; Buildings. Public works; Exact sciences and technology; Tunnels, galleries; Earth pressure; Soil pressure; Rock mechanics; Stability; Deep tunnel; Dimension; Dimensioning; Project; Accuracy; Classification; Jointed rock; Comparative study; Tunnel convergence; Tunnels
• ISSN: 0886-7798; 1878-4364
• DOI: 10.1016/0886-7798(94)00069-W

The Q-systemir of Barton et. al. (1974, 1976) and the RMR-system of Bieniawski (1973) have been evaluated on the basis of measured tunnel support pressures from 26 tunnel sections, 2 to 14 m wide, covering both squeezing and non-squeezing ground conditions. The comparison shows that the Q-system is unsafe for large tunnels under squeezing ground conditiona. A new correlation has been developed considering tunnel depth, tunnel radius, tunnel closure, and Rock Mass Number—i.e., “stress free Q”—to obtain reliable estimates of tunnel support pressures. Changes suggested by Sheorey (1991) for satisfactory application of the Q system to coal-mine roadways on the basis of 44 case histories are presented. Unal's (1983) correlation for coal-mine roadways is shown as overly safe for large tunnels under non-squeezing ground conditions, and unsafe for all sizes of tunnels under squeezing ground conditions. Correlations between tunnel support pressure, tunnel depth, tunnel closure, and Bieniawski's RMR have been developed to provide reliable tunnel support pressures for all sizes of rock tunnels under varying ground conditions. The correlations between RMR and Q proposed by Bieniawski (1976) and by Rutledge and Preston (1978) are not reliable, because RMR and Q are not truly equivalent. Therefore, an acceptable correlation between rock mass number N and RMR mod, i.e., RMR without joint orientation and intact rock strength, has been presented for a better interrelation. Les classifications des terrains de. Barton “Q” (1974, 1975) et de Bienawski “RMR” (1913) sont évaluées à partir de 25 sections de mesure depressions en tunnels de 2 à 14 m de large, à la fois daps des terraim poussants ou non poussants. La comparaison montre que la classification “Q” eat peu adaptée aux tunnels de grande section soul fortes charges. Une nouvelle approche est développée qui prend an compte la profondeur du tunnel, son rayon, la convergence du tunnel, et le “Rock Mans Number” (le coefficient Q sans charge) pour obtenir une estimation fiable des pressions exercées sur le tunnel. Les modif cations propoates par Sheorey (1991) pour une application satisfaisante de la classification de Barton aux accès des mines de charbon à partir de 44 cos reels sont présentées. La comparaison faite par Unal (1983) eat considérée comme satisfaisante pour de grands tunnels sous foible charge et comme insuffisante pour les tunnel de toutes tailles en terrains poussants. Des corrélations entre la pression exercee surle tunnel, la profondeur du tunnel, la convergence du tunnel, et lea classifications de Bienawski—RMR etQ—sont développées pour arriver à une prévision fiable des pressiona exercées cur le tunnel pour toutes lea tailles et toutes lea conditions de terrain. Lea corrislations entre RMR et Q proposées par Bienawski (1976) et Rutledge/Preston (1978) ne sont pas significatives parce que RMR et Q ne pas sont réellement équivalents. C'est ainsi que, pour obtenir un meilleur reesultat dans la corrélation entre le Rock Mass Number N et le RMR, il a été introduit un RMR modifié qui ne prend pas en compte l'orientation des joints et la résistance de la matrice rocheuse.