Proceedings Sixth International Congress International Association of Engineering Geology 6-10 AUGUST 1990/ AMSTERDAM/NETHERLANDS

Editor

D.G.PRICE Delft University ofTechnology, Delft, Netherlands

VOLUME4 Theme five: Underground engineering geology Theme six: Engineering geology of land and marine hydraulic structures Theme seven: Construction materials

6th lnternationa/IAEG Congress / £Iima Congrils lntarnational do AIGI. C 1990 Balkema. RoNarrlam. ISBN 90 61911303

Table of contents Table des matieres

5 Underground engineering geology Geologie del' ingenieur souterraine

5.1 Tunnelsandshafts

Richard Goodman YossefHatzor

J. M. Cotelo Neiva CelsoLima

B.Griveaux G. Koch Paquier G.Colombet M. Poosz

Tunnels et fosses

Keynote lecture: The influence of geological structure on the engineering of underground openings in discontinuous rock masses Conference thematique: L'influence de la structure geologique sur l'inginierie d'ouvenures souterra.ines dans les masses rocheuses discontinues

Engineering geology of the Fronhas tunnel, Portugal Geologie de l'ingenieur du tunnel de Fronhas, Ponugal

Drainage souterrain d'un grand glissement de terrain: Le Thoronet (France) Underground drainage of a major landslide: Le Thoronet (France)

2431

2447

2453

E. Kayogoma Rock mechanics investigations on pillar dimensions and roof support 2459 at Buckreef gold mine in Tanzania

H.Meissner ERogmann

NieDexin Zhang Xiangong HanWenfeng

N. Phien-wej E.J.Cording

W.Riemer A.Thomas

Mecanique des rocbes - Etudes sur les dimensions des pilliers et supportS du toit a la mine d'or souterraine de Buckreef en Tanzanie

Material behaviour of coal under high stresses and temperatures Comportement du charbon sous des hautes temperatures et des contraintes elev6:s

Studies on the corrrelation between the effect of confining pressure and the physical and mechanical properties of weak intercalations Les recherches sur la correlation entre l'efficacite de la pression confinante et la particularire physique et mecaruque d'intercalation faible

Thnnel rock movements and loads in squeezing sheared shale Mouvements des rocbers de tunnels et pressions de schistes argileux cisailJes

Geological approach for the design of tunnels at large depth Approche geologique pour la mise au point de pro jets de tunnels a grande profondeur

V

2465

2473

2481

2489

M. S. Rosenbaum

VSchenk

S.K.Shome S.C.Srivastava

S.K.Shome J.S. Rawat R.S.Negi

J.Srnrd

R. K.Srivastava A.VJalota Ahmed A.A.Amir K.S.Rao

T.TopaJ VDoyuran E.A§yio~lu

A.Tzitziras D. Vardakast:anis A.Katsifos

D. L. C. Welikala

XuJiarno

M.A.Yassein

YianTan Guangzhong Sun Guochang Liu

The Grange Subway: An old military tunnel in chalk La Gmnge Subwny: un vieux tunnel militaire dans la cmie

Engineering geological aspects of tunnels constructed for a new high-speed railway line in the FederaJ Republic of Germany Aspects geotechniques de tunnels construits pour unc nouvelle ligne ll gr.tndc vitesse de la 'Deutsche Bundesbahn'

2497

2503

Preliminary Q-system assessment of the tunnelling conditions 25 11 of the Pala-Maneri hydel scheme (Uttar Pradesh/u1dia) L 'evaluation preliminaire du syst~me-Q des conditions de la construction de tunnels d'arrangemcnt 'Hyde!' de P.ala-Maneri (Uttar PradesMnde)

Srinagar thrust in the Maneri state-IT tunnel - The anticipated 25 19 tunnelling problems and the actual behaviour (Uttar Pradesh/lndia) La poussee Srinagar A Maneri etape-U tunnel - L..es probl~mes anrici~s de la construction de tunnel et le componemem reel

DifficuJties in deep foundation of underground sewer in granodiorite 2527 massif ofBmo La realisation d'une galerie de canalisation dans le corps de terrain granodiorite deBmo

Effect of cement grout on fractured Vmdhyachal sandstone 2533 L'effet de jointure du ciment sur le gres fract\lli du Vindhyachal

Engineering geological problems encountered during construction of 2541 mcegez tunnel L..es problemes de geologic de l'ingenieur renconrres au cours de la construction du tunnel d'Incegez

Geotechnical measurement campaign for designing underground 2549 works through modelling under unfavorable geomechanical conditions Campagne de mesures geotechniques pour dessiner des travaux soutermins par modelisation sous cond.itions geomtcaniques dUavorables

Behavior of rock mass during underground excavation in the Victoria 2555 Power Tunnel Le componement des masses de roche pendant !'excavation souterraine du tunnel 'Victoria'

Some of major distinctions between the two kinds of rock movements 2561 caused by open pit mining and underground mining Des distinctions principales entre deux typeS de mouvemeot rocheux A cause de I' exploitation miniere ouvene et souterraine

Treatment of tension developed in the roof of mine enlarged openings 2567 Le traitemeot de tension developJ)U dans le toit des ouverrures agrandies de mines

Rockbursting characteristics and structural effects of rock mass 2573 Caract6istiques de cassures de roches et effets de structure de masses rocheuses

VI

Zhang Xiangong NicDexin Han Wenfeng

Kazuo Hoshino Toshiaki Makita

B. Indraratna S. Naguleswary

C.A.Jermy F. G. Bell

Studies on principal factors effecting shear srrength of weak 2579 intercalation and the correlation between them Les recherches concemam le facteur principal qui inAuence l'intensite anticoupe de !'intercalation faible et la correlation entre eux

5.2 Large permanel'll underground openings Grands vides souterrains

Construction of large underground caverns for the storage of crude oil 2587 in ductile rocks of Miocene volcanism Construction de larges cavemes sourerraines pour le stock.age de perrole cru en rocbe volcanique miocene ductile

Concepts of dimensional analysis applied to underground engineering 2593 geology Conceptions d'analyse dimensionnelle appliquees en geologie de l'ingenieur souterraine

A survey of some engineering properties of coal bearing strata from South Africa in relation to the stability of roof rocks in coal mines Une etude de quelques proprie!Cs geotechniques de la position des couches de charbon de I' Afrique du Sud, en rapport avec la stabilite des plafonds rocheux dans les mines de charbon

2601

P. M. Maurenbrecher A tourist development scheme using underground spaces and earth 2611 E.J.von Meyenfeldt covered structures M. H. Keyzer Un schema de cltveloppement touristique utilisantles espaces sou terrains et

S.K.Shome G. K. Kaistha A.K.Jain

structures couvertes

An engineering geological appraisal of the progress of construction of the Lakhwar underground power house Une evaluation geotechnique du progres de la construction de la station A puissance souterraine de Lakhwar

5.3 Engineering and environmental problems caused by subsidence brought about by underground extraction of minerals, oil and gas Problemes techniques et de L' environnement causes par la subsidence a la suite de L' extraction souterraine de mineraux, de petrole et de gaz

2619

R. F. Bekendam W.G.Dirks

Stability assessment of the Hooreosberg room and pillar mine, 2627 Southern Limburg, using separate shape factors for intact and cracked pillars L'evaluation de la stabili!C de la 'room and pillar' mine Hoorensberg au Umburg-du-sud par !'usage des formules, reliant la resistance A la compression simple, A la forme de l'echantillon, separees pour piliers intacts ou crevasses

VII

A.P.Deaves J.C.Cripps

V.l. Dimova

D.Cy6ry E. K6van-Gulyas R.Petz Gy.Scheuer L. Szentirmai

B.Kleb

LingZemin Hu Ruilin

NieLei Sun guangzhong

B.Oiofsson

J.Rybar B.Kosra:k M.Uher

I.Vrkljan N.Sapunar M.Stevic

Yan Tongzhen Zhou Chuiying

H.C.Zhang

Engineering geological investigations for the Don Valley intercepting 2637 sewer (Sheffield/England) Investigations g6ologiques de g!Snie civil pour I'!Sgout d 'interception de la vali!Se du Don (Sheffield/Angleterre)

Influence of surface load on the equation of mine subsidence Direct and inverse problems Influence de la charge du terrain sur !'equation des deplacements de la cuvette d'affaissemem: Probl~mes directs et in verses

2645

Engineering geologicaJ mapping of sedimentary rocks in Hungarian 265 1 settlements having cellars Elaboration des cartes geotechniques des roches sedimenteuses dans les habitats hongrois avee celliers

Engineering geologicaJ mapping of settlements underbolstered with 2655 cellars cut into rocks Cartographic gootechnique des sites avee des caves creusees dans la roche

The main problems on environmental geology of some coastal cities 2661 inOtina Principaux probl~mes de la geologic de J'environnement de certaines villes ooti~s en Chine

The reactivation mechanism ofFushun old underground excavation area acted by tectonic fau lt Le mecanisme de reactivation d'une anc.ienne exploitation souterraine A Fushun sous l'infiuencede l'activit6 de la faille tecton.ique

Environmental impact due to tunnelling in crystalline rocks L 'impact sur l'environenrnent de la construction d'un tunnel dans la roche cristalline

Deep seated rockslide initiated by ore mining ~formation profonde provoquee par !'extraction de minerais

Dissolution of salt and influence of dissolution to the town ofThzla Dissolution du se\ et effets de la dissolution sur la ville de Tuzla

Trend forecast of land subsidence cycle Prevision de tendances pour cycles de subsidence de terrain

The problem of subsidence caused by coal cutting under the flood-bank Probl~me de I' abaissement de la d.igue contre les inondations par 1' extraction de la houille

VIII

2667

2673

2681

2687

2695

2699

5.4 Underground storage of energy, liquids and waste

P.T.Anttila

G.Ballivy B. Benmokrane J.-C.Colin R.Poulin R.Simard

Syed E.Hasan

R.J. Heystee P.K.M.Rao K.G. Raven

Yoshinori Inada Naok:i Kinoshita Hidehiko Nakazaki Takao Ueda

Yoshinori Inada Yuichi Kobmura Sbuntaro Obashi Masaak:i Yoshikawa

Chunshan Jin

A.F.B.Wildenborg J. H. A. Bosch E. F.J.de MuJder R.Hillen F.Scholdcing K. van Gijssel

Stockage souterrain de/' energie, des liquides er des dechets

Engineering geological modelling of the underground waste disposal 2711 site in Loviisa, Finland Modelisalion de geologic de l'ingenieur du site de stockage sou terrain de residus ~ Loviisa en Finlande

Stockage sou terrain dans un shale: caracterisation de la roche en paroi 27 17 et en deblai Underground storage in a shale: Otaracterization of intact and excavated rock

Some unique uses of underground space in Kansas City (USA) Quelques usages uruques de l'espace souterrain ~Kansas City {Etats-Unis)

Disposal in or beneath a thick sedimentary sequence Arrangement dans ou sous une serie de couches sedimentaires

Heated water storage in underground openings Le stocltage d 'eau cbauffee dans des cavites souterraines

Low temperature materials storage in undergroWld rock mass Le stOCkage de matieres A temperature basse dans des masses roe he uses soutcrra..ines

Reservoir-induced earthquake and deep-well-injection earthquake seisme induit de reservoir et seisme dans )'eau inject.e de puits profond

A review: effects of (peri-)glacial processes on the stability of rock salt Une revue: effets des processus (peri-)glaciaires sur la stabilite du set gemme

IX

2727

2736

2745

2751

2757

2763

6 Engineering geology of land and marine hydraulic structures Geologie de l' ingenieur des structures hydrauliques sur terre er sw-mer

6.1 Flood control and erosion protection; environmental impact Controle de la maree et protection contre l' erosion; influences sur l' environnement

Willem J. Heijnen

M.Arenillas J.Botella R.Cortes J.A.Ferri R.Martinez

Barin Chatterjee

Yogend.ra Deva

K.S.Murty

Chukwunonye Ozioma Owuama

S. Clifford Teme

Marion A. Thomas A. van Schalkwyk

P.O.Youdeowei

Keynote lecture: Some notes on the role of engineering geology in the 2773 design process of land and marine hydraulic structures Conference thematique: Quelques notes concemant la role de la geologic de I ' ingenieur dans la processus de faire le plan des sttuctures hydrauliques sur terre et sur mer

The Jucar river flood of October 20th, 1982 La crue de la rivi~re Jucar le 20octobre 1982

2777

Geotechnical aspect of endemic flood problem in the Lower Damodar 2785 basin (West Bengal, India) Aspect geotechnique du probleme des inondations au bassin inferieur de Damodar (Bengale de I'Ouest, Inde)

Catchment analysis for sediment sources - a proposal Analyse du bassin pour la determination des sources du sediment- une proposition

2791

Flood control programme in India 2799 Programme de controle des crues en lode

Genesis of river bank erosion in the Niger Delta System 2805 Genese de !'erosion des bords de riviere dans le delta nigerien

An assessment of coastal erosion in parts of Akwa-Ibom State of 2813 Nigeria Une repartition de !'erosion littorale dans quelques parties de l'etat d' Akwa-lbom auNigeria

Engineering and geological aspects of bridge failures during the 2819 1987/88 floods in Natal, South Africa Les aspects de genie civil et aspects geologiques des defaillances des ponts pendant les ernes de 1987/88 au Natal, Afrique du Sud

Case studies of flooding and erosion phenomena in the Niger Delta 2827 and the effectiveness of their control measures Etudes du phenomene d'inondation et d 'erosion et 1' effet de leurs mesures de controle dans le delta du Niger

X

CbenJunren Li Tinghuan

GerdeLange John ten Hoope

J.Locat H.Norem B.Schieldrop

Otto Horsey

W.Subotowicz

S. Clifford Teme

P.Thomas R.Dupain B.Gallenne

6.2 Offshore structures and seabed stability Structures offshore et stabilite dufond de la mer

Characteristics of engineering geology in the Pearl River Mouth Basin 2837 Caract~re de la geologic C{)nstructive aux bouches du bassin de la Riviere des f.\!rles

Force-controlled push sampling as a measure of in-situ shear strength 2843 and sample quality in offshore site investigations Caronage l'1 controle de force comme mesure de resisUU1ce au cisaillemem in-siru et qualire d 'echantiUons en reconnaissance des terrains sous-marins

Modelisation de la dynamique de glissements sous-marins Modelling lhe dynamics of submarine slides

6.3 Coastal protection and land reclamation Protection littorale et accroissement territoriale

The causes of morphological changes at the water edges of Orava-Reservoir in Slovakia Les causes des variations morphologiques des rives du reservoir d'Orava en Slovaquie

Engineering geological problems of the coast in Poland Probl~mes get>logiques de l'ingenieur de la c01e en Pologne

Observed modes of failure of existing shore protection measures in parts of Akwa-Jbom State of Nigeria Les differents 6checs des mesures presentes de protection de rivage observes dans quelques parties de l'etat d' Akwa-Ibom au Nigeria

2849

2859

2869

2873

Comportement de remblais et de vasieres lies a l'amenagement d'un 2881 site portuaire The behaviour of embankments and muddy deposits induced by harbour installations

6.4 Harbours, causeways and breakwaters Ports, levees et brise-lames

P.M.C.B.M.Cools Research activities on mechanical rock cutting and dredging at Delft 2889

RM.S.EMarques M.O.Silva

Hydraulics Recbercbes de I' abattage mecanise et dragage de la roche a Delft Hydraulics

Geotechnical properties and problems of the Pleistocene Alluvium of 2899 Macau Proprieres et probl~mes geotechn.iques des alluvions pleistoceniques de Macau

XI

G.Moulin M.Kismi R.Dupain P.Thomas

M.W.Reinking

J. M.Usseglio Polatera A.Libaux

Caracterisation et lois de comportements de sols stratifies d 'un site 2907 portuaire estuarien The characteristics of stratified soil behaviour in estuarine site

Linear cutting tests in artificial sand-clay mixtures to study the 2913 influence of brittleness on abrasive wear of cutting tools Des experimentations de coupure lin.eaire dans des melanges de sable et d'argi le artificiels afin d'erudier (' influe nce de la friabiJi te sur l'usure de dents coupantes

Numerical modelling of transient flow in marine breakwaters 29 19 Modelisation numerique des 6coulements transitoires dans Jes digues en mer

J.K.Vrijling Quany yield and breakwater demand 2927 A. H. Nooy v.d. Kolff Production de carriere et demande de brise-Iames

Louis Prime!

M.A.Eiizzi B.G.Ikzer

R.Mazeran

R. Nagarajan

W.M.Shehata

7 Construction materials Materiaux de construction

7.1 Exploration Exploration

Conference tMrnatique: La geologie de I' ingenieur et les materiaux de 2937 construction Keynote lecture: Engineering geology and construction materials

The use of crushed sedimentary rocks for concrete production in Iraq 2965 L'usage de la poudredes pierres s&limentaires dans la production de !Xton

Le potentiel marorierdu Sud-Estde la France et ses cont:rOies 2971 geologiques South-East France marble resources and its geological controls

Delineation and evaluation of rock types for construction material in 2981 an arduous terrain- A case study from Central India Dessins et evaluations de type de roe hers pour des mareriaux de construction dans un terrain d'ardoise - une etude pratique dans le centre de l'Inde

Evaluation of some dimension stone occurrences in Saudi Arabia 2987 M. A. El Mukhtar M.Y.Badiuzaman

Estimation de gisements de pierres de taille en Arabie Saoudite

G.Barisone G.Bottino

7.2 Exploitation- M et hods and environmental impact Methodes del' exploitation et influences sur l' environnement

Engineering geological studies for the individuation of extractive 2995 basins in anthropized areas Etudes pour l'individuation de bassins d'extraction dans des zones anthropizees

xn

E.J.de Jong

S.Ossama Mazen

K. E. N.Tsidzi

Functional requirements and alternative materials for embankments Conditions fonctionncllcs et materiaux ahcmatifs pour remblai

Engineering geological study of Maadi sand deposits Erude de la geotechniquc des depc)ts de sable de Meadi

Evaluation of crushed granitic rock aggregates in Ghana Estimation des agrtgats granitiques concasses des roches au Ghana

3003

3007

3013

7.3 Testing and classification Essais et classification

Enuvie G.Akpokodje Peter P. Hudec

G. BaJdassarre A.DeMarco

Christine Butenuth M.H.de Freitas G.Butenuth

D.C.Cawsey

Effect of void characteristics and parent rock source on the strength of 3025 laterite gravel aggregates L'effet du componement des vides et de la source de la roe he m~re sur la resistance des agrtgats de gravier de larerite

Preliminary research on the building materials used at the Peucetii 3031 Settlement of Monte Sannace in Apulia, Southern Italy Recherches preliminaires sur les mareriaux de construction utilises dans !'habitat Peucetius de Monte Sannace, Pouilles, ltalie du Sud

A systematic approach to study chemical dissolution and concomitant 3037 physical disintegration of rock for construction Approche systematique dans l'erude chimique de la dissolution et de la desinregration physique concommirante de pierres de construction

Predicting the performance of crushed rock aggregates in highway 3045 wearing courses La prediction d'ouvrage des granulats en couches de roulement

J. Delgado Rodrigues Assessment of rock durability through index properties 3055 ETelmo Jeremias Evaluation de la durabilite des roches ~ travers des proprietts-indices

Jeffrey C. Dick Abdul Shakoor

C.Galle, D.Leca R.Struillou C.Lapeyre

K.-D.Hauss M.H.Heibaum

R.Hillen

The effects of lithologic characteristics on mudrock durability 3061 Les effets des caracteristiques lithologiques sur la durabi]he des roches argiliques

Caract6risation de la microduret6 Vickers des roches par le 3067 microdurometre Difference entre la durere de la couche superficielle et des couches profondes des mineraux Olaracterization of rocks Yickers microhardness with a microhardness tester Hardness difference between superficial and deep layers of minerals

Settlement due to saturation 3075 Tassement par saturation

Clay resources in the Netherlands- An inventory 3083 J.Th.van der Zwan lnventaire des ressources en argile aux Pays-Bas

Paul Nathanail Rock aggregate suitability- A simple approach to creating classification schemes Aptitude de rocbe pour granu.lat- Une approche simple A I' etablissement d'une classification gwtcchnique

XIII

3089

P. Paige-Green L. R.Sampson

A.Panis C.Tourenq

The selection of construction materials for basic access streetS in developing areas La selection des m6teriaux de construction pour voics d'acces dans lcs region de developpcmcnt

De la stabilite des assises de chaussees realisees avec des granu lats alluvionnaires, plus ou moins anguleux, traites au bitume About the stability of sub-bases and road-bases made with gravel aggregates which have different degrees of angularity and which are mixed with bitumen

3095

3103

K. P. K. Pylkkanen Adhesion between bitumen and aggregate 3111 P. H. Kuula-Yaisanen Adherence entre les birumes et les granulats

M.Quinta Ferreira Evaluation of strength of irregular rock lumps for characterization of 311 9 J. Delgado Rodrigues rockfilJs A. Yeiga Pinto Determination de la resistance des fragments rocheux irreguliers pour la F.T.Jeremias caracterisation des enrochements

A.Rozsypal

R.Uusinoka P. Ihalainen P.Peltonen

H.Wiegers

R.Angelova D. Evstatiev

F. G. Bell J. M. Coulthard M.G.Culshaw J.C.Cripps

DaesukHan

E.Dapena M.Romana E. Hemandez

Determination of mechanical properties of rockfill on model samples 3125 with reduced grain size distribution cuiVe Determination des proprietes mecaniques d'enrochement sur des essais de modeles avec une courbe de disuibution d'un granuleux reduit

Petrographic and texturaJ analyses of crystalline silicate aggregate for 313 1 road pavement subjected to wear by studded tires Analyse de la petrographic et de la structure du granulat desti~ pour l'enrotx bitumineux, expose A l'usure des pneus cloutes

Standardization of soil description and classification 31 37 Sur les normes de description et de classification des sols

7.4 Problemmaterials Materiaux problematiques

Strength gain stages of soil-cement L'accroissement de la resistance de sol-ciment

Investigation of the suitability of some coal measures mudrocks for brickmaking: A case history Enquete sur !'aptitude de certains p6lites des filons houillers pour la fabri.cation de briques: un cas sp6cifique

3147

3155

Otaracteristics of the Korean briquette ash and its potential as a usable 3165 material Caracteristiques de la cendre des briquettes de charbon cortennes et son potentiel comme un mat6riau utilisable

Stability of rhyolites used in a breakwater core Stabilite de la rhyolite dans un noyau de digues de protection

XIV

3173

B.Fitzner L.Lehners

A lain Jigorel Jacques Esteoule

N.S.Nwogute

Kristio Todorov Dimcho Evstatiev

Branka Zatler-Zupan~i~

Rhenish tuff- A widespread, weathering-susceptible natural stone Le tuf de la Rhenanie - Une pierre nature lie ~'lis repandue et sensible a !'alteration

Desordres dans les chaussees, dus aux sulfures des granulats Damages caused to pavements by the suJphides of the aggregates

3181

3189

The non-destructive investigation of a pavement residual strength in a 3195 tropical savannah environment of Nigeria L'investigation non-destructive d'une force residueUe d'un pavement dans l'environnement d'une savane tropicale du Nigeria

Strength formation of stabilized lagooned ashes Fonnation de la resistance de residus Stabilises

Mineral aggregate from lead mine tailings Granulats prepares des d6chets de mine de plomb

XV

3203

3209