ΤΕΧΝΙΚΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑ

Ειδικού Υποβάθρου / Κορμού

Το μάθημα προσφέρεται και σε φοιτητές προγραμμάτων ανταλλαγής.

Στόχος του μαθήματος είναι η δημιουργία αποφοίτων Γεωλόγων, κατάλληλα εκπαιδευμένων στην εκπόνηση τεχνικογεωλογικών μελετών για την κατακευή τεχνικών έργων. Πιο αναλυτικά, σκοπός του μαθήματος είναι η αξιολόγηση της γεωλογικής πληροφορίας σε αριθμούς (γεωτεχνικές παράμετροι) και εκτίμηση συμπεριφοράς για τον σχεδιασμό και κατασκευή τεχνικών έργων (έργων Πολιτικού και Μεταλλειολόγου Μηχανικού όπως οι σήραγγες, φράγματα, ορύγματα, επιχώματα, θεμελιώσεις, λιμενικά). Ο ρόλος του γεωλογικού μοντέλου στα τεχνικά έργα. Γεωερευνητικό πρόγραμμα (γεωτρήσεις, εργαστηριακές και επιτόπου δoκιμές, τεχνικογεωλογική χαρτογράφηση). Γεωλoγικά και τεχνικογεωλογικά χαρακτηριστικά πετρωμάτων και εδαφών (γεωυλικών) που χαρακτηρίζουν την αντοχή τους. Διατμητική αντοχή εδαφών και βραχομαζών. Ταξινόμηση βραχόμαζας. Κατολισθήσεις και ανάλυση ευστάθειας πρανών. Φράγματα-Επιλογή καταλληλότητας θέσης και του πλέον προσφερόμενου τύπου φράγματος-Στεγανότητα θέσης φράγματος. Σήραγγες και υπόγεια έργα-Προσδιορισμός τεχνικογεωλογικών συνθηκών κατά μήκος σήραγγας και πρόβλεψη μηχανισμών αστοχίας. Σεισμοτεκτονική και τεχνικά έργα. Οι φοιτητές λύνουν πλήθος ασκήσεων στα παραπάνω αντικείμενα, τις παραδίδουν την επόμενη εβδομάδα από κάθε άσκηση, ενώ εκτελούν ασκήσεις πεδίου (μονοήμερες και 2 πολυήμερες) σε τεχνικά έργα. Για τους σκοπούς των ασκήσεων δίνονται 3 υποστηρικτικά εκπαιδευτικά υλικά: Α. Παρουσίαση κάθε άσκησης, Β. Βοηθητικό φυλλάδιο και Γ. Αναλυτική εκφώνηση άσκησης. Για τη θεωρία δίνονται παρουσιάσεις η οποίες αντιστοιχούν σε κάθε μάθημα, ενώ στην αρχή της κάθε παρουσίασης δίνεται που πρέπει να επικεντρώσει ο φοιτητής για το κάθε αντικείμενο. Ημερήσια Άσκηση Πεδίου με αντικείμενο «Τεχνικά Έργα» σε περιοχές που πραγματοποιούνται τεχνικά έργα σε περιοχή της Μακεδονίας 1) Ο φοιτητής εισέρχεται σε έναν εργοταξιακό χώρο κατασκευής ή και λειτουργίας ενός τεχνικού έργου, 2) Ο φοιτητής πλέον βλέπει σε πραγματική κλίμακα την σημασία της γεωλογικής-τεχνικογεωλογικής γνώσης στην κατασκευή και ασφάλεια των τεχνικών έργων, 3) ο φοιτητής μπορεί να αξιολογήσει και να αποκωδικοποιεί γεωλογικές γνώσεις (πετρολογία, λιθολογία, φύση υλικών, διαδικασίες αποσάθρωσης και εξαλλοίωσης, τεκτονικής εξέλιξης, μεταμόρφωσης, παλαιογεωγραφικής εξέλιξης) σε επίπεδο τεχνικογεωλογικής αξιολόγησης και εκτίμησης απαιτούμενων παραμέτρων για τον γεωτεχνικό σχεδιασμό, 4) εκτιμά τους γεωλογικούς κινδύνους σε επίπεδο φυσικών καταστροφών ή κατασκευών.

Το αντικείμενο του μαθήματος αφορά τα τεχνικογεωλογικά χαρακτηριστικά των εδαφικών και βραχωδών υλικών, τη μηχανική συμπεριφορά των γεωλογικών σχηματισμών, επί ή μέσα στους οποίους κατασκευάζονται τεχνικά έργα αλλά θέματα προστασίας στήριξης τεχνικών έργων. Επίσης γίνεται αναφορά και στους φυσικούς γεωκινδύνους όπως κατολισθήσεις, ρευστοποιήσεις, Πλημμύρες κ.α. Στο πλαίσιο αυτό αναλύονται τα παρακάτω θέματα σε επίπεδο θεωρίας: - Εισαγωγικό (Σκοπός-Αντικείμενο-Σημασία). Η σημασία του γεωλογικοί μοντέλου στα τεχνικά έργα (από την γεωλογική πληροφορία (γεωλογικό μοντέλο), στο μοντέλο της βραχομάζας (ιδιότητες-περιγραφή-ποσοτικοποίηση), την συμπεριφορά-αστοχίες και τα θέματα στήριξης-αντιμετώπισης. - Γεωερευνητικό πρόγραμμα (Τεχνικογεωλογική χαρτογράφηση Εργασίες γραφείου-Γεωτρήσεις, Εργαστηριακά, Επιτόπου δοκιμές) - Τεχνική Γεωλογία Εδάφους (Σύσταση, περιγραφή εδάφους, φυσικά χαρακτηριστικά) - Τεχνική Γεωλογία Εδάφους (Μηχανικά χαρ/κα (Mohr-Coulomb), χαρακτηριστικές τομές εδάφους, τεχνικογεωλογικά προβλήματα, βελτίωση εδάφους) - Τεχνική Γεωλογία Βράχου (Φυσικά, Μηχανικά χαρ/κα βράχου και ασυνεχειών) - Αντοχή Βραχόμαζας-Γεωτεχνικές Ταξινομήσεις (GSI, RMR,Q) - Τεχνική Γεωλογία Ιζηματογενών, Πυριγενών και Μεταμορφωμένων πετρωμάτων) (δύο μαθήματα) - Κατολισθήσεις. Τύποι, Μηχανισμοί, Κατάλληλες γεωτεχνικοί παράμετροι. - Ευστάθεια Πρανών (Συντελεστής ασφαλείας, βραχώδη πρανή, εδαφικά πρανή, καταπτώσεις βράχων) (δύο μαθήματα) - Σήραγγες. Τεχνικογεωλογική αξιολόγηση, Μέθοδοι εκσκαφής, Συμπεριφορά γεωυλικών, Μέτρα στήριξης. - Φράγματα. Θέματα Στεγανότητας και ευστάθειας Φραγμάτων. Επιλογή κατάλληλης θέσης. - Γενικά θέματα Θεμελιώσεων Στο πλαίσιο αυτό αναλύονται τα παρακάτω θέματα σε επίπεδο ασκήσεων: - Η σημασία του γεωλογικού μοντέλου για τα τεχνικά έργα: Οι συνέπειες της άγνοιας ή λανθασμένης ερμηνείας του. (π.χ. διδάσκεται η μεγάλη αστοχία του φράγματος Malpasset) - Αξιολόγηση γεωερευνητικού προγράμματος: Διαμόρφωση της γεωλογικής τομής από τα ευρήματα γεωτρήσεων και τεχνικογεωλογική κατηγοριοποίηση-ζωνοποίηση κατά μήκος της τομής από στοιχεία επιτόπου και εργαστηριακών δοκιμών - Γεωστατικές τάσεις - Διατμητική αντοχή Εδάφους. Εκτίμηση συνοχής και γωνίας τριβής από το κριτήριο αστοχίας Mohr-Coulomb και εργαστηριακές δοκιμές εδαφικών δοκιμίων. Δοκιμή άμεσης διάτμησης. - Μονοαξονική θλιπτική αντοχή άρρηκτου βράχου UCS. Μέτρο παραμορφωσιμότητας E. Διατμητική αντοχή Βράχου-Βραχομάζας - Εκτίμηση συνοχής και γωνίας τριβής από το κριτήριο αστοχίας Hoek-Brown. Γεωτεχνικές ταξινομήσεις – Ταξινόμηση GSI. - Ευστάθεια βραχωδών πρανών με χρήση δικτύου Schmidt. Κινηματική ανάλυση. Υπολογισμός συντελεστή ασφαλείας από ανάλυση δυνάμεων. Επίδραση νερού. Αντιστηρίξεις πρανών. - Ευστάθεια βραχωδών πρανών με χρήση δικτύου Schmidt. Κινηματική ανάλυση. Υπολογισμός συντελεστή ασφαλείας από ανάλυση δυνάμεων. Επίδραση νερού. Αντιστηρίξεις πρανών. - Επιλογή καταλληλότητας θέσης και τύπου φράγματος. Θέματα στεγανότητας, θεμελίωσης και ευστάθειας πρανών σε επίπεδο λεκάνης και θέσης φράγματος - Στεγανότητα θέσης φράγματος. Αξιολόγηση επιτόπου δοκιμών περατότητας Lugeon. Κατασκευή κουρτίνας τσιμεντενέσων. - Αξιολόγηση τεχνικογεωλογικών συνθηκών κατά μήκος σήραγγας. - Γεωτεχνική ταξινόμηση RMR και GSI κατά μήκος σήραγγας. Εκτίμηση συγκλίσεων και μέτρων άμεσης υποστήριξης. -Eκτίμηση του δυναμικού ρηγμάτων και της σεισμικής επικινδυνότητας. Υπολογισμός πιθανότητας εκδήλωσης φαινομένων ρευστοποίησης στην επιφάνεια. Στο πλαίσιο του μαθήματος πραγματοποιείται: Ημερήσια Άσκηση Πεδίου με αντικείμενο «Τεχνικά Έργα» σε περιοχές που πραγματοποιούνται τεχνικά έργα σε περιοχή της Μακεδονίας. Η Άσκηση Πεδίου περιλαμβάνει την ευστάθεια γεωλογικών σχηματισμών σε ένα τεχνικό έργο (σήραγγες, τεχνητά ορύγματα, φράγματα). Ειδικότερα γίνεται ανάλυση πως από το γεωλογικό μοντέλο της συγκεκριμένης περιοχής (με τομές και χάρτες) προσδιορίζεται το μοντέλο της βραχομάζας (μηχανικές και υδραυλικές ιδιότητες) και στην συνέχεια εκτιμώνται όλοι οι μηχανισμοί αστοχίας για το συγκεκριμένο τεχνικό (ανάλογα με την φύση του και τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του).

Τεχνικά έργα, γεωερευνητικό πρόγραμμα, Ιδιότητες εδάφους, βράχου, βραχομάζας, Ευστάθεια τεχνητών ορυγμάτων, Κατολισθήσεις, Σήραγγες, Φράγματα, Θεμελιώσεις

10-03-2020