Nghiên cứu xác định tương quan đặc tính khối đá, áp dụng cho hệ tầng A Vương - tỉnh Thừa Thiên Huế

Bài viết này trình bày phương pháp phân tích hồi quy và đánh giá tương quan để kiểm nghiệm và xác định các tương quan đặc tính khối đá của hệ tầng A Vương tại hầm thủy điện A Lưới, tỉnh Thừa Thiên Huế. Từ các tương quan xây dựng được, tác giả kiến nghị các công thức kinh nghiệm phù hợp với thực tế tại hiện trường.

BÀI BÁO KHOA HỌC NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH TƯƠNG QUAN ĐẶC TÍNH KHỐI ĐÁ, ÁP DỤNG CHO HỆ TẦNG A VƯƠNG - TỈNH THỪA THIÊN HUẾ Lê Thị Minh Giang1, Phạm Quang Tú1, Trịnh Minh Thụ1 Tóm tắt: Tương quan đặc tính khối đá nhiều tác giả giới nghiên cứu, đa phần chúng xây dựng phương pháp thống kê dựa số liệu trường khối đá Bài báo trình bày phương pháp phân tích hồi quy đánh giá tương quan để kiểm nghiệm xác định tương quan đặc tính khối đá hệ tầng A Vương hầm thủy điện A Lưới, tỉnh Thừa Thiên Huế Từ tương quan xây dựng được, tác giả kiến nghị công thức kinh nghiệm phù hợp với thực tế trường Từ khoá: học đá, số khối đá (RMR), số chất lượng khối đá (Q), cường độ khối đá (cm) modun biến dạng khối đá (Em), phân tích hồi quy, kiểm định phương trình hồi quy ĐẶT VẤN ĐỀ * Đá vật liệu tự nhiên khác hồn tồn với vật liệu cơng trình khác có chứa gián đoạn (như khe nứt, đứt gãy ), nằm gián đoạn đá nguyên vẹn Tổ hợp gián đoạn đá nguyên vẹn vùng đá tích lớn gọi đá nguyên trạng hay khối đá Đá nguyên vẹn thường có đặc trưng đẳng hướng, đồng nhất, đại diện qua modun đàn hồi E, cường độ kháng nén trục c Khối đá thường có đặc trưng không đồng nhất, không đẳng hướng, đại diện qua modun biến dạng Em, cường độ khối đá cm, tiêu phân loại chất lượng khối đá (chẳng hạn Q, RMR) Các thông số E, c, Em cm đặc trưng học công trình quan trọng việc giải tốn liên quan đến ổn định cơng trình ngầm đá Trong đó, thơng số E, c thường xác định thí nghiệm nén dọc trục mẫu đá hình trụ lấy từ nõn khoan trường; thơng số Em xác định thí nghiệm trường Với cơng trình quy mơ lớn hầm, đập , thực thí nghiệm để xác định tiêu học khối đá tốn kém, nhiều thời gian Do đó, việc xây dựng tương quan đặc tính khối đá nhiều tác giả giới nghiên cứu tương quan tiêu phân loại khối đá, Trường Đại học Thủy lợi tương quan Em cm với tiêu phân loại khối đá với đặc trưng khe nứt đá, tương quan thành phần kháng cắt khối đá (lực dính c, góc mát sát ) với thông số khối đá, Một số tương quan xây dựng dựa phương pháp lý thuyết thống kê (Bieniawski, 1976, 1978; Cameron et al., 1981; Hoek et al., 2006; Serafim, 1983); xây dựng từ điều kiện giới hạn cường độ (Hoek et al., 2002; Kalamaras et al., 1993; Ramamurthy, 2004), ứng xử khối đá (Barton, 2002; Singh et al., 1997); thay số, hệ số có tính tương đồng ( Hoek et al., 2013; Russo, 2009) sau dùng phương pháp thống kê đánh giá phù hợp Các công thức tương quan xây dựng dựa số liệu thí nghiệm trường, coi giá trị đặc trưng khối đá biến ngẫu nhiên sử dụng phương pháp thống kê để kiểm tra tương quan biến với Trong nghiên cứu này, tác giả trình bày phương pháp phân tích hồi quy để xây dựng tương quan biến, tiêu để đánh giá tương quan biến phương trình hồi quy Từ đó, áp dụng vào xác định tương quan đặc tính khối đá hệ tầng A Vương hầm thủy điện A Lưới, Tỉnh Thừa Thiên Huế PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HỒI QUY VÀ ĐÁNH GIÁ TƯƠNG QUAN 2.1 Phương trình hồi quy Phương pháp phân tích hồi quy phương pháp KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 71 (12/2020) 77 thống kê xác định định lượng mối quan hệ qua lại biến Phương pháp sử dụng nhiều lĩnh vực y tế, lượng, kinh tế , cho phép xác định phương trình biến dựa số liệu khảo sát thực tế với mối liên hệ phù hợp Một số dạng liên hệ có: quan hệ tuyến tính, quan hệ phi tuyến (như hàm số mũ, hàm logarit, hàm lũy thừa, quan hệ hàm đa thức, ) (Ang & Tang, 2007) Giả sử với hai biến ngẫu nhiên X Y, phương trình hồi quy tuyến tính có dạng sau: (1) đó: a b hệ số phương trình, xác định phương pháp bình phương nhỏ theo cơng thức: ; ; Với giá trị trung bình biến X Y Với hai biến ngẫu nhiên X Y, phương trình hồi quy phi tuyến viết dạng sau: (2) với g(X) hàm phi tuyến xác định trước biến X Hàm phi tuyến biểu diễn hàm tuyến tính với X’ = g(X): (3) Hệ số a b xác định tương tự phương trình hồi quy tuyến tính 2.2 Kiểm định phương trình hồi quy Kiểm định phương trình hồi quy nhằm đo lường kích thước sai biệt giá trị thực giá trị tiên lượng biến Y phương trình hồi quy Có nhóm tiêu chí để kiểm định phương trình hồi quy Nhóm 1: dựa vào giá trị sai số tuyệt đối giá trị thực giá trị tiên lượng theo phương trình hồi quy Nhóm 2: dựa vào giá trị bình phương sai số giá trị thực giá trị tiên lượng theo phương trình hồi quy Nhóm 3: dựa vào khảo sát sai biệt tương đối mơ hình Nhóm 4: dựa vào hệ số xác định để xác định phần phương sai giá trị tiên lượng mẫu Với nhóm từ 1– 4, giá trị sai số giá 78 trị thực giá trị tiên lượng theo phương trình hồi quy nhỏ phương trình hồi quy phù hợp với biến xét Trong nhóm trên, phổ biến xác định sai số theo trung bình phần trăm sai số tuyệt đối - MAPE khai trung bình bình phương sai số - RMSE Cách xác định MAPE RMSE theo cơng thức sau: (4) (5) fi giá trị thực biến Y, yi giá trị tiên lượng biến Y theo phương trình hồi quy Nhóm 5: dựa vào hệ số tương quan để đánh giá độ chặt chẽ mối liên hệ hồi quy tuyến tính hai biến X Y giá trị thực (fi) giá trị tiên lượng (yi) biến Y Hệ số tương quan thường xác định theo Pearson: (6) gần mối liên hệ biến chặt chẽ XÁC ĐỊNH TƯƠNG QUAN ĐẶC TÍNH KHỐI ĐÁ TRONG HỆ TẦNG A VƯƠNG TẠI HẦM THỦY ĐIỆN A LƯỚI 3.1 Giới thiệu chung hệ tầng A Vương Đá hệ tầng A Vương đá biến chất Thành phần thạch học chủ yếu sét kết, cát kết dạng Quartzite, phiến sét, phiến sericite, phiến sericite - thạch anh, đá phiến thạch anh mica, đá phiến thạch anh - penfat màu xám tro, xám nâu xen kẹp tập lớp quaczit biotit màu xám tro, xám sáng, phân lớp dầy 0.3-0.4m đến 0.7-1.0m Ranh giới thành tạo phụ hệ tầng bị thành tạo granođiorit phức hệ Quế Sơn xuyên cắt, biến chất nhiệt Hoạt động kiến tạo, phá hủy đứt gãy hệ tầng A Vương phức tạp gồm đứt gãy sâu bậc II Rào Quán - A Lưới, đứt gãy bậc III Phú Thuận với bề rộng đới phá hủy cà nát vỡ vụn rộng 10-20m; đứt gãy bậc IV có bề rộng phá hủy cà nát 0.5-2m, chiều rộng đới đá ảnh hưởng biến đổi, phiến hóa, nứt nẻ mạnh 3-10m; hệ thống khe nứt gồm nhiều hệ thống khe nứt khác từ khe nứt bậc V đến khe nứt bậc IX, khe nứt thường gồ ghề, bè mặt nhám, chất KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 71 (12/2020) nhét khe nứt lớn sét, lẫn sạn milonit, khe nứt nhỏ lấp đầy canxit clorit, thạch anh, số khe nứt hở Điều kiện nước ngầm khe nứt chủ yếu khô, đôi chỗ xuất dòng chảy lớn Với đặc điểm địa chất phức tạp hệ tầng A Vương, việc đánh giá chất lượng khối đá đặc trưng học khối đá để phục vụ cho công tác đánh giá ổn định cơng trình ngầm qua hệ tầng AVương cần thiết 3.2 Tương quan tiêu phân loại chất lượng khối đá RMR Q cho khối đá hệ tầng A Vương hầm thủy điện A Lưới Chỉ tiêu phân loại chất lượng khối đá RMR Q hai tiêu phổ biến lĩnh vực học đá Ngoài việc dùng để đánh giá chất lượng khối đá, RMR Q dùng để lựa chọn phương pháp giá cố hầm giai đoạn thi công Công thức tương quan RMR Q nhiều tác giả xây dựng với mục đích dễ dàng chuyển đổi hai tiêu so sánh lựa chọn biện pháp gia cố Q xác định thông số liên quan đến cấu trúc đá, đặc trưng khe nứt điều kiện nước ngầm, ứng suất đá (Barton et al., 1974) RMR xác định từ thống số liên quan đến cường độ nén dọc trục đá nguyên mẫu, số nứt nẻ đá, ảnh hưởng khe nứt nước ngầm (Bieniawski, 1989) Đặc điểm địa chất khu vực hầm ngang hệ tầng A Vương hầm thủy điện A Lưới có đới IB sét kết, cát kết dạng quartzit bị phiến hóa mạnh; đới IIA cát kết dạng quartzit phân lớp dày; đới IIB cát kết dạng quartzit phân lớp dày bị phiến nhẹ; đới đá vùng phá hủy kiến tạo cát kết dạng quartzit bị phá hủy kiến tạo, đá mềm yếu, nứt nẻ vỡ vụn mạnh Khe nứt khu vực hầm ngang dạng gồ ghề, chất lấp nhét có sét, oxit sắt canxit, clorit (PECC1, 2007c) Từ số liệu đo vẽ khe nứt báo cáo địa chất cho trụ thí nghiệm trường (PECC1, 2007c), kết tính tốn số Q RMR cho khối đá hầm ngang hệ tầng A Vương thể Bảng Cường độ kháng nén đơn trục đá đới IB, IIA IIB hầm ngang 53.3MPa, 88MPa, 89.6MPa (PECC1, 2007c) Bảng Chỉ số RMR Q hầm ngang - hệ tầng A Vương Stt 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Đới IB IIA Q 3.47 3.52 4.83 2.64 8.85 5.23 7.03 4.38 5.05 3.46 5.77 3.28 9.36 11.89 8.32 4.78 7.63 7.05 11.71 8.15 7.68 8.05 RMR 53.0 53.0 53.0 50.0 52.0 45.0 58.0 53.0 53.0 51.0 51.0 48.0 61.0 59.0 59.0 56.0 53.0 55.0 62.0 62.0 58.0 53.0 Stt 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 71 (12/2020) Đới Phá hủy kiến tạo IIB Q 0.55 0.60 0.60 0.72 0.66 15.90 17.91 14.86 10.36 10.43 10.71 12.11 11.32 21.84 19.04 12.57 12.16 22.00 11.09 30.67 RMR 42.0 42.0 36.0 42.0 38.0 59.0 55.0 63.0 57.0 57.0 61.0 59.0 59.0 67.0 62.0 66.0 57.0 61.0 55.0 72.0 79 Hình Tương quan RMR ~ Q hầm ngang - hệ tầng A Vương Bảng Kiểm định phương trình tương quan RMR Q hầm ngang - hệ tầng A Vương Tác giả Bieniawski (1976) Rutledge et al (1978) Barton (1995) Công thức (11) Công thức RMR=9lnQ+44 RMR=5.9lnQ+43 RMR=34.5lnQ+50 RMR= 6.77lnQ + 42.67 Chỉ số chất lượng đá - RQD - dùng để xác định RMR Q Thông thường, xác định RQD dựa vào nõn khoan công việc đơn giản quen thuộc, nhiên việc đo giá trị RQD cho giá trị xác, khơng phản ánh đặc điểm thật khối đá (Hung, 2016) Chính vậy, việc xác định RQD theo số liệu khe nứt đo hầm vết lộ đá có độ xác cao gồm phương pháp gián tiếp Palmstrom (1995) phương pháp đo vẽ khe nứt theo đường quét (Brady, 2005) Do mật độ khe nứt khối đá hầm ngang tương đối dày (bước khe nứt bậc IX nhỏ 0.6m), RQD khối đá xác định trụ đá thí nghiệm hầm ngang theo phương pháp gián tiếp Palmstrom (1995): (7) (8) Với Jv - số lượng khe nứt đơn vị thể tích khối đá; nai - số khe nứt với chiều dài Li A - diện tích bề mặt đánh giá RQD Bề mặt trụ đá có phân bố chất lượng hệ khe nứt không đồng nên thông số Jr hệ số kể đến độ nhám khe nứt Ja - hệ số kể đến biến đổi (phong hóa) khe nứt xác định theo phương pháp Palmstrom (1995) với cơng thức tổng qt tính giá trị J sau: 80 RMSE 6.87 3.55 7.74 3.27 MAPE 0.109 0.051 0.134 0.049 Điều kiện áp dụng Cho loại đá New Zealand Đá trầm tích, đá biến chất Hệ tầng A Vuong J = Σ(Nai*)2 Ji / Σ(Nai*)2 (9) (10) Từ kết Bảng 1, tương quan Q RMR cho khối đá cát kết dạng quartzit hầm ngang hệ tầng A Vương thể Hình 1: RMR = 6.7lnQ + 42.64 (11) với hệ số tương quan R2 ~ 0.81 Kết kiểm định phương trình tương quan RMR ~ Q áp dụng giới với số liệu RMR, Q hệ tầng A Vương thể Bảng 2, sử dụng tiêu chí RMSE MAPE để đánh giá Từ kết Bảng cho thấy, quan hệ tương quan theo công thức (11) cho sai số nhỏ với RMSE =3.27 MAPE = 0.049 Công thức tương quan Rutledge et al (1978) phù hợp cho hệ tầng A Vương với sai số RMSE = 3.55 MAPE = 0.051 Với công thức Bieniawski (1976) Nick Barton (1995), sai số lớn gấp lần so sánh với hai cơng thức cịn lại 3.2 Tương quan Q cường độ kháng cắt khối đá hệ tầng A Vương hầm thủy điện A Lưới Lực kháng cắt khối đá hệ tầng A Vương hầm ngang, thủy điện A Lưới KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MƠI TRƯỜNG - SỐ 71 (12/2020) xác định thí nghiệm cắt trụ đá hầm ngang theo tiêu chuẩn ASTM D4554-90, kích thước bệ đá thí nghiệm theo tiêu chuẩn 700mmx700mmx350mm Bảng Xác định lực kháng khối đá hầm ngang - hệ tầng A Vương Khi phá hủy Stt Đới Áp lực nén  (MPa) 1.03 1.54 IB 2.05 2.54 3.07 1.03 1.55 IIA 2.06 2.54 10 3.05 11 1.06 12 1.54 13 IIB 2.10 14 2.54 15 3.03 Tham số đánh giá chất lượng khối đá theo Barton et al.,(1974) Barton (2002) Áp lực cắt m (MPa) 2.56 3.89 4.42 5.03 5.83 2.83 4.42 5.03 5.83 6.62 3.18 3.53 4.77 5.30 6.01 tg độ c (MPa) 0.61 0.70 1.70 0.96 1.07 0.78 0.77 0.89 0.73 0.77 1.71 1.35 1.15 1.29 1.16 31.5 35.1 59.6 43.9 47.0 38.0 37.6 41.6 36.0 37.7 59.7 53.4 48.9 52.3 49.3 2.29 3.32 2.77 2.90 3.49 9.18 5.48 11.6 8.55 8.67 9.98 14.5 8.83 10.1 9.3 Áp lực cắt m (MPa) 2.9 4.4 6.3 5.3 6.8 10.0 6.7 13.4 10.4 11.0 11.8 16.6 11.2 12.0 12.9 Từ kết thí nghiệm trường, lực dính góc ma sát đới IB, IIA IIB hầm ngang (1.245MPa; 56.57o), (1.284MPa; 60.8o), (1.463MPa; 56.44o) (PECC1, 2007c) Các thành phần kháng cắt (c,) khối đá hầm ngang xác định theo Bieniawski (1976) dựa điểm RMR cho đới IB, IIA IIB (0.2-0.3MPa; 25-35o), (0.24-0.34MPa; 2939o), (0.26-0.36MPa; 31-41o) Các giá trị c,  Bieniawski (1976) đề xuất nhỏ thực tế, Barton (2002) đề xuất xác định theo thông số theo thành phần Q sau: RQD Jn Jr Ja Jw SF R Q Chỉ số RMR 43 56 52 49 55 86 51 79 68 69 78 81 69 68 73 10 11 10 7 7 1.7 1.7 1.7 1.6 1.6 2.2 1.8 2.1 1.9 2.2 1.7 1.3 1.1 1.3 1.2 2.5 2.5 1.0 1.7 1.5 2.9 2.4 2.4 2.6 2.9 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2.6 4.4 8.9 5.2 7.0 8.2 4.8 11.7 7.0 7.6 19.0 21.8 11.3 14.7 12.1 50 53 52 45 58 62 56 62 55 53 62 67 59 66 59 RQD xác định thông qua giá trị Jv theo Palmstrom (1995) (12) (13) Jn hệ số kể đến số lượng hệ khe nứt, Jw hệ số kể đến ảnh hưởng nước, SRF tham số đặc trưng cho suy giảm ứng suất đá Hình Quan hệ m n thuộc đới IB, IIA IIB hầm ngang, hệ tầng A Vương theo số liệu thí nghiệm lý thuyết KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 71 (12/2020) 81 Lực kháng cắt lý thuyết xác định theo tiêu chuẩn Mohr - Colomb với công thức: (14) Ta có kết m theo thí nghiệm lý thuyết bảng đường bao kháng cắt theo thí nghiệm lý thuyết thể Hình Kết đánh giá tương quan theo hệ số Pearson (R) thông số kháng cắt theo lý thuyết với lực kháng cắt thí nghiệm cho đới IB, IIA IIB hệ tầng A Vương thể bảng Bảng Hệ số tương quan m thí nghiệm với thành phần kháng cắt lý thuyết Đới IB IIA IIB m ~ m (m)* (ntg* 0.92 0.82 0.3 0.97 -0.33 0.96 m ~ ~ c* 0.76 0.06 -0.59 * thể giá trị lý thuyết Cường độ kháng cắt khối đá xác định theo hệ số c  Barton (2002) kiến nghị có kết lớn nhiều so với cường độ kháng cắt thí nghiệm (Bảng 3) Với đới IB bị nứt nẻ nhiều, số chất lượng đá Q < 10, mức độ phong hóa mạnh đến trung bình, mẫu trụ đá ứng xử mơi trường đẳng hướng cho kết tương quan lực kháng cắt thí nghiệm tính tốn đới IB tương đối tốt (R=0.92) Với đới IIA IIB có nứt nẻ từ trung bình đến ít, mức độ phong hóa yếu, mẫu trụ đá ứng xử thiên môi trường không đẳng hướng cho kết tương quan lực kháng cắt thí nghiệm lý thuyết yếu; đới IIB, tương quan cịn có xu hướng ngược chiều (R = 0.3 với đới IIA, R = -0.33 với đới IIB) Điều lý giải đới đá cứng chắc, c lớn hiển nhiên c lớn theo Sự biến thiên giá trị c trung bình đới lớn (2.93MPa, 8.6MPa 10.6MPa cho đới IB, IIA IIA), tương quan lực kháng cắt thí nghiệm với lực dính tính tốn đới IB mức độ mạnh (R=0.76), với đới IIA IIB khơng chặt chẽ có xu hướng ngược chiều (R 0.06 -0.59); 82 giá trị trung bình đới lại biến thiên không nhiều (2.2MPa, 1.8MPa, 2.6MPa cho đới IB, IIA IIB), tương quan lực kháng cắt thí nghiệm với tính tốn đới chặt chẽ (R = 0.82; 0.97; 0.96) Như vậy, với môi trường không đẳng hướng, việc sử dụng c thành phần kháng cắt chưa phù hợp, giá trị RQD cần xét theo hướng gia tải thí nghiệm Barton (2002) khuyến cáo Với môi trường không đẳng hướng, lực kháng cắt khối đá cần xét thêm ảnh hưởng yếu tố khác ảnh hưởng ứng suất, ảnh hưởng từ đặc trưng khác hệ khe nứt (hệ số gồ ghề, chất lấp nhét khe nứt, ma sát dư, ….), ảnh hưởng dị hướng (chiều dày phân lớp, mức độ phân phiến…) 3.3 Tương quan modun biến dạng khối đá với RMR, Q hệ tầng A Vương hầm thủy điện A Lưới Modun biến dạng khối đá hầm ngang hệ tầng A Vương xác định thí nghiệm nén tĩnh có sử dụng giãn kế để đo lún theo tiêu chuẩn ASTM D4394-84 hầm ngang, kích thước bề mặt đá thí nghiệm 800mmx800mm, bàn nén hình trịn kích thước 710mm Kết Em thí nghiệm thể Bảng Bảng Modun biến dạng khối đá hầm ngang - hệ tầng A Vương theo thí nghiệm trường Stt 10 Đới IB IIA IIB Q RMR 5.05 3.46 5.77 3.28 7.68 8.05 12.16 22.00 11.09 30.67 53 51 51 48 58 53 57 61 55 72 Em x103 ( MPa ) 7.48 9.08 7.17 2.53 13.16 14.52 15.32 16.63 15.62 15.62 Các công thức tương quan Em ~ RMR, Q xây dựng dựa số liệu thí nghiệm KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MƠI TRƯỜNG - SỐ 71 (12/2020) trường đá trầm tích biến chất Bieniawski (1978) Serafim (1983) thu thập Để đề xuất công thức tương quan Em RMR, Q cho hệ tầng A Vương, tiến hành so sánh công thức tương quan Bieniawski (1978), Serafim (1983), Nicholson et al (1990) Barton (2002) tiêu RMSE MAPE với số liệu thí nghiệm hệ tầng A Vương Kết tính tốn giá trị sai số công thức tương quan thể Bảng Bảng Kết sai số công thức tương quan Em ~ RMR , Q hầm ngang - hệ tầng A Vương RMSE x103(MPa) Cả Đới Đới hệ IIA, IB tầng IIB Cả hệ tầng 5.27 5.13 5.35 0.41 0.57 0.31 2.69 3.34 2.21 0.24 0.41 0.14 4.24 1.0 5.31 0.26 0.12 0.34 Barton (2002) 10.9 9.35 11.7 0.90 1.16 0.74 Barton (2002) 6.6 5.94 6.99 0.56 0.75 0.44 Tác giả Phương trình Bieniawski (1978) Serafim (1983) Nicholson et al (1990) Từ kết Bảng 6, công thức tương quan Serafim (1983) xét cho hệ tầng A Vương có giá trị sai số RMSE = 2.69x103(MPa) MAPE = 0.24, giá trị sai số nhỏ so sánh với giá trị sai số cơng thức tương quan cịn lại Riêng đới IB, giá trị sai số RMSE MAPE nhỏ xuất công thức tương quan Nicholson et al (1990) với giá trị 1.0x103(MPa) 0.12 Như vậy, đới IIA IIB kiến nghị sử dụng công thức tương quan Em ~ RMR Serafim (1983); với đới IB kiến nghị sử dụng công thức tương quan Em ~ RMR Nicholson et al (1990) KẾT LUẬN Do đá có chứa đặc điểm mang tính ngẫu nhiên (đặc điểm cấu trúc, khe nứt, mức độ phong hóa, điều kiện ứng suất) nên sử dụng phương pháp thống kê để xác định tương quan đặc tính khối đá đánh giá tương quan biến công thức tương quan phù hợp áp dụng phổ biến lĩnh vực địa kỹ thuật Các cơng thức tương quan đặc tính khối đá chủ yếu xây dựng dựa số liệu trường nhiều nơi giới với mục đích xây dựng công thức chung nhằm áp MAPE Đới IB Đới IIA, IIB dụng tính tốn cho loại đá khác Tuy nhiên, điều không khả thi đá có phân bố ngẫu nhiên không gian, địa tầng Bằng cách áp dụng phương pháp phân tích hồi quy đánh giá tương quan cho đới đá khu vực hầm ngang hệ tầng A Vương hầm thủy điện A Lưới, Tỉnh Thừa Thiên Huế, nghiên cứu cho thấy số cơng thức tương quan đặc tính khối đá áp dụng cho khu vực tương quan RMR~Q Rutledge et al (1978) sử dụng tương quan RMR= 6.7lnQ + 42.62; tương quan Em ~ RMR Serafim (1983) cho đới IIA IIB, Nicholson et al (1990) cho đới IB Các thành phần kháng cắt theo Barton (2002) phù với đới đá IB bị nứt nẻ nhiều, đá ứng xử môi trường đẳng hướng Với đới đá IIA IIB - nứt nẻ từ trung bình đến ít, mức độ phong hóa yếu, đá ứng xử thiên mơi trường không đẳng hướng - giá trị c RQD thành phần lực kháng cắt khối đá cần xét xác định Barton (2002) khuyến cáo; lực kháng cắt cần xét thêm ảnh hưởng yếu tố khác ảnh hưởng ứng suất, ảnh hưởng từ đặc trưng khác hệ khe nứt (hệ số gồ ghề, chất lấp nhét khe nứt, ma sát dư, ….), KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 71 (12/2020) 83 ảnh hưởng dị hướng (chiều dày phân lớp, mức độ phân phiến…), Việc sử dụng cơng thức tương quan đặc tính khối đá theo công thức kinh nghiệm tác giả giới áp dụng vào công trình địa kỹ thuật Việt Nam cần phải có trình kiểm nghiệm đánh giá phù hợp công thức với số liệu khảo sát thực tế trường TÀI LIỆU THAM KHẢO Hung, B K (2016) Một số vấn đề địa chất cơng trình dự án xây dựng thủy điện, thủy lợi Việt Nam Hà Nội, Việt Nam, Nhà xuất dân trí PECC1 (2007b) Tập vẽ địa chất cơng trình - Thủy điện A Lưới - TKKT2 Retrieved from Hà Nội, Việt Nam PECC1 (2007c) Báo cáo thí nghiệm địa trường hầm ngang số - HN1 Hà Nội, Việt Nam Ang, A H.-S., & Tang, W H (2007) Probability concepts in engineering planning and design: Emphasis on application to civil and environmental engineering Wiley Barton, N (1995) The influence of joint properties in modelling jointed rock masses Paper presented at the 8th ISRM Congress Barton, N (2002) “Some new Q-value correlations to assist in site characterisation and tunnel design” International journal of rock mechanics mining sciences, 39(2), 185-216 Barton, N., Lien, R., & Lunde, J (1974) “Engineering classification of rock masses for the design of tunnel support” Rock Mechanics and Rock Engineering, 6(4), 189-236 Bieniawski, Z (1976) Rock mass classifications in rock engineering Paper presented at the Proceedings of the Symposium on Exploration for Rock Engineering, Cape Town Bieniawski, Z (1978) Determining rock mass deformability: experience from case histories Paper presented at the International journal of rock mechanics and mining sciences & geomechanics abstracts Bieniawski, Z (1989) Engineering rock mass classifications: a complete manual for engineers and geologists in mining, civil, and petroleum engineering: John Wiley & Sons B H G Brady and E T Brown (2005) Rock mechanics: for underground mining, 3rd ed Springer science & business media Cameron-Clarke, I., & Budavari, S (1981) “Correlation of rock mass classification parameters obtained from borecore and in-situ observations” Engineering Geology, 17(1-2), 19-53 Hoek, E., Carranza-Torres, C., & Corkum, B (2002) “Hoek-Brown failure criterion-2002 edition” Proceedings of NARMS-Tac, 1(1), 267-273 Hoek, E., Carter, T., & Diederichs, M (2013) Quantification of the geological strength index chart Paper presented at the 47th US rock mechanics/geomechanics symposium Hoek, E., & Diederichs, M (2006) “Empirical estimation of rock mass modulus” International journal of rock mechanics mining sciences, 43(2), 203-215 Kalamaras, G S., & Bieniawski, Z (1993) A rock mass strength concept for coal seams Paper presented at the Proc 12th Conf Ground Control in Mining Morgantown Nicholson, G., & Bieniawski, Z (1990) “A nonlinear deformation modulus based on rock mass classification” International journal of Mining geological engineering, 8(3), 181-202 Palmstrom, A (1995) RMi-a rock mass characterization system for rock engineering purposes (PhD), University of Oslo Ramamurthy, T (2004) “A geo-engineering classification for rocks and rock masses” International Journal of Rock Mechanics Mining Sciences, 41(1), 89-101 Russo, G (2009) “A new rational method for calculating the GSI” Tunnelling Underground Space Technology, 24(1), 103-111 84 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 71 (12/2020) Rutledge, J., & Preston, R (1978) “Experience with engineering classifications of rock” Proc Int Tunnelling Sym., Tokyo, A3 Serafim, J L (1983) Consideration of the geomechanical classification of Bieniawski Paper presented at the Proc int symp on engineering geology and underground construction Singh, B., Villadkar, M., Samadhiya, N., & Mehrotra, V (1997) “Rock mass strength parameters mobilised in tunnels” Tunnelling Underground Space Technology, 12(1), 47-54 Abstract: STUDY ON THE CORRELATIONS BETWEEN ROCK MASS PROPERTIES AND ROCK MASS CLASSIFICATION AN APPLYCATION FOR THE A VƯƠNG FORMATION IN THUA THIEN HUE PROVINCE The correlation between rockmass properties and rock mass classification are being interested worldwide, in which, statistical methods have applied through the in-situ data This article carries out the regression analysis and regression calibration to determine the correlations of the rockmass properties and the rock mass classification in the A Vương formation at A Luoi hydropower tunnel, Thua Thien Hue province By doing so, the authors propose the goodness – of – fit correlations with the in-situ data Keywords: rock mechanics, rock mass rating RMR, rock mass quality index Q, rock mass strength cm, deformation Modulus Em, regression analysis, regression calibration Ngày nhận bài: 27/8/2020 Ngày chấp nhận đăng: 31/12/2020 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 71 (12/2020) 85 ... không gian, đ? ?a tầng Bằng cách áp dụng phương pháp phân tích hồi quy đánh giá tương quan cho đới đá khu vực hầm ngang hệ tầng A Vương hầm thủy điện A Lưới, Tỉnh Th? ?a Thiên Huế, nghiên cứu cho thấy... thức tương quan đặc tính khối đá áp dụng cho khu vực tương quan RMR~Q Rutledge et al (1978) sử dụng tương quan RMR= 6.7lnQ + 42.62; tương quan Em ~ RMR Serafim (1983) cho đới IIA IIB, Nicholson... nghiệm hệ tầng A Vương Kết tính tốn giá trị sai số cơng thức tương quan thể Bảng Bảng Kết sai số công thức tương quan Em ~ RMR , Q hầm ngang - hệ tầng A Vương RMSE x103(MPa) Cả Đới Đới hệ IIA, IB tầng