Βραχομηχανική - Σήραγγες
Περιγραφή Μαθήματος:
Βραχομηχανική: εξέλιξη και εφαρμογές. Βράχος και Βραχομάζα. Οι ασυνέχειες και η επιρροή τους στη συμπεριφορά της βραχομάζας. Συστήματα ταξινομήσεως (Deere, RMR, NGI, GSI). Επί τόπου εντατική κατάσταση βραχόμαζας. Φυσικά χαρακτηριστικά, μηχανική συμπεριφορά και κριτήρια αστοχίας άρρηκτου βράχου και βραχομάζας. Ευστάθεια βραχωδών πρανών. Θεμελιώσεις σε βραχομάζα. Σήραγγες : Κατανομές τάσεων και παραμορφώσεων γύρω από βαθιές και αβαθείς σήραγγες υπό ελαστικές και ελαστοπλαστικές συνθήκες. Μηχανισμοί χαλαρώσεως της βραχόμαζας, καμπύλες συγκλίσεως-αποτονώσεως, αρχές της μεθόδου ΝΑΤΜ, προσωρινή υποστήριξη σηράγγων και αλληλεπίδραση με τη βραχόμαζα. Μηχανική διάνοιξη σηράγγων (ΤΒΜ). Πιέσεις επί των μονίμων επενδύσεων σηράγγων.
- Εξάμηνο 8
- Ώρες διδασκαλίας 4
- Διδάσκοντες Βασίλης Μαρίνος (Συντονιστής) Χαράλαμπος, Σαρόγλου
Απαιτούμενες Γνώσεις
: Συνιστάται στους φοιτητές να έχουν τις βασικές γνώσεις Τεχνικής Γεωλογίας.Κεφάλαια Μαθήματος
| # | Τίτλος | Διδακτέα Ύλη | Ώρες |
|---|---|---|---|
| 1 | Βραχομηχανική: Εισαγωγή | Eξέλιξη και εφαρμογές Braxomhxanik;hw. Βράχος και Βραχομάζα | 1Χ4=4 |
| 2 | Επιτόπου τάσεις | Επικρατούσες επιτόπου τάσεις σε σχέση με τις τεκτονικές κ.α. συνθήκες και με το βάθος. Μέθοδοι προσδιορισμού των επιτόπου τάσεων | 1Χ4=4 |
| 3 | Άρρηκτο πέτρωμα (βράχος) | Φυσικά χαρακτηριστικά, μηχανική συμπεριφορά (αντοχή-παραμορφωσιμότητα) και κριτήρια αστοχίας άρρηκτου πετρώματος (βράχου). Ταξινόμηση. | 1Χ4=4 |
| 4 | Βραχομάζα | Οι ασυνέχειες και η επιρροή τους στη συμπεριφορά της βραχομάζας. Φυσικά χαρακτηριστικά, μηχανική συμπεριφορά (αντοχή-παραμορφωσιμότητα) και κριτήρια αστοχίας της βραχομάζας. Συστήματα ταξινομήσεως (RMR, NGI, GSI). | 1Χ4=4 |
| 5 | Ευστάθεια βραχωδών πρανών | Ευστάθεια των βραχωδών πρανών (Ολίσθηση κατά επίπεδο, σφήνα ή κυκλική επιφάνεια). Συντελεστής ασφαλείας. Επίδραση του υπόγειου ύδατος και του σεισμού. | 2Χ4=8 |
| 6 | Εκσκαψιμότητα και θεμελιώσεις | Μέθοδοι εκσκαφής της βραχομάζας. Εκτίμηση της εκσκαψιμότητας με βάση τα χαρακτηριστικά της βραχομάζας (αντοχή, ασυνέχειες, τεμαχισμός). Εμπειρικά συστήματα. Μέθοδοι και προβλήματα θεμελιώσεων σε βραχώδεις σχηματισμούς. Φέρουσα ικανότητα. | 1Χ4=4 |
| 7 | Σήραγγες: Εισαγωγή | Εισαγωγή : Ιστορικό, Συμβατική (ΝΑΤΜ) και Μηχανική (ΤΒΜ) Εκσκαφή | 1Χ4=4 |
| 8 | Καμπύλες Σύγκλισης αποτόνωσης | Καμπύλες Σύγκλισης-Αποτόνωσης | 1Χ4=4 |
| 9 | Καμπύλες Σύγκλισης αποτόνωσης | Μέθοδος μείωσης της εσωτερικής. πίεσης ή του Ε σε 2D αναλύσεις | 1Χ4=4 |
| 10 | Μέθοδος ΝΑΤΜ | Μέθοδος ΝΑΤΜ (εκτοξευόμενο σκυρόδεμα, αγκύρια πλαίσια, πολλαπλές φάσεις) | 1Χ4=4 |
| 11 | Αριθμητικές Μέθοδοι | Αριθμητικές Μέθοδοι Υπολογισμού (Επίδειξη PHASE2) | 1Χ4=4 |
| 12 | Φορτία στην τελική επένδυση | Φορτία στην τελική επένδυση | 1Χ4=4 |
| 13 | Ευστάθεια Μετώπου Σηράγγων | Ευστάθεια Μετώπου Σηράγγων | 1Χ4=4 |
Μαθησιακοί Στόχοι
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα είναι σε θέση να:
- γνωρίζουν τα θέματα που σχετίζονται με τα χαρακτηριστικά αντοχής και παραμορφωσιμότητας των πετρωμάτων και της συμπεριφοράς τους στην κατασκευή των τεχνικών έργων με ιδιαιτερότητα στις σήραγγες
- γνωρίζουν τις βασικές αρχές της μελέτης διάνοιξης σηράγγων και τις κυριότερες τεχνολογίες κατασκευής σηράγγων
- επιλύουν με χρήση Προγραμμάτων Η/Υ θεμάτων βραχομηχανικής (ευστάθεια πρανών, θεμελιώσεις, εκσκαψιμότητα) καθώς και διάνοιξης σηράγγων
Μέθοδοι και Μέσα Διδασκαλίας και Μάθησης
| Μέθοδοι Διδασκαλίας | Διαλέξεις στην τάξη. Επίλυση απλών παραδειγμάτων και προβλημάτων στην τάξη. Συζήτηση περιπτώσεων εφαρμογής (case studies) στην τάξη. |
|---|---|
| Μέσα διδασκαλίας | Παρουσιάσεις στον Πίνακα. Διαφάνειες Power Point. |
| Χρήση ΗΥ και προγραμμάτων | Οι φοιτητές επιλύουν στην τάξη με τη βοήθεια των διδασκόντων απλές και πιο σύνθετες ασκήσεις. |
| Ασκήσεις - Εφαρμογές | Ναι |
| Θέματα (εργασίες και τεχνικές εκθέσεις) | Για τις Σήραγγες οι φοιτητές αναλαμβάνουν την επεξεργασία θέματος (PHASE2) που το παρουσιάζουν και εξετάζονται στο τέλος του εξαμήνου |
Αξιολόγηση Επίδοσης
- Τελική γραπτή εξέταση: 70%
- Θέματα (εργασίες και τεχνικές εκθέσεις): 30%
Συγγράμματα - Βιβλιογραφία
Σημειώσεις του μαθήματος: «Βραχομηχανική-Σήραγγες» Γ. Τσιαμπάος, Μ. Καββαδάς, 2016 και επιπλέον:
- Bieniawski, Z.T. (1984). "Rock Mechanics Design in Mining and Tunnelling". A.A. Balkema, 272p.
- Brady, B.H.G., Brown, E.T. (2004). "Rock Mechanics for underground mining". Kluwer Academic Publishers, 628p.
- Goodman, R.E. (1989). "Introduction to Rock Mechanics". John Wiley & Sons, 562p.
- Hoek, E. (2014). "Practical Rock Engineering". http://www.rocscience.com /hoek/pdf/Practical_Rock_Engineering.pdf, 237p (διατίθεται δωρεάν)
- Hoek, E., Bray, J.W. (1981). "Rock Slope Engineering". The Institute of Mining and Metallurgy, 402p.
- Hoek, E., Brown, Ε. Τ. (1980). "Underground Excavations in Rock", London, Inst. Mining Metallurgy, London, UK.
- Hoek, E., Kaiser, P. K., Bawden, W. F. (1995). "Support of Underground Excavations in Hard Rock". Rotterdam, Balkema, 300p.
- Hudson, J., Harrison, J. (1997). "Engineering Rock Mechanics". Pergamon, 444p. 9. Wyllie, D.C. (1999). "Foundations on Rock". EPFN SPON, 401p. 10. Wyllie, D.C., Mah, C.W. (2004). "Rock Slope Engineering: Civil and Mining". Based on the 3rd ed. by Hoek and Bray, Spon Press, 431p.
Διδασκαλία:
- Πέμπτη, 08:45 – 10:30,
Αίθουσες:- Ζ. Κτ. 1 Πολ., Αιθ. 1