Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Στόχος του μαθήματος είναι:
1. η δημιουργία αποφοίτων Γεωλόγων, κατάλληλα εκπαιδευμένων στην εκπόνηση τεχνικογεωλογικών μελετών για την κατακευή τεχνικών έργων.
2. 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).
3. Ο ρόλος του γεωλογικού μοντέλου στα τεχνικά έργα. Γεωερευνητικό πρόγραμμα (γεωτρήσεις, εργαστηριακές και επιτόπου δoκιμές, τεχνικογεωλογική χαρτογράφηση).
4. να εκτιμούν τα γεωλoγικά και τεχνικογεωλογικά χαρακτηριστικά πετρωμάτων και εδαφών (γεωυλικών) που χαρακτηρίζουν την αντοχή τους. Διατμητική αντοχή εδαφών και βραχομαζών. Ταξινόμηση βραχόμαζας.
5. να εκτιμούν την τεχνικογεωλογική συμπεριφορά των σχηματισμών σε τεχνικά έργα και φυσικούς κινδύνους. 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 την 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.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Το αντικείμενο του μαθήματος αφοράτα 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-αντικείμενα σε επίπεδο θεωρίας:
1ο Μάθημα: 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.
2ο Μάθημα: Γεωερευνητικό πρόγραμμα (Τεχνικογεωλογική χαρτογράφηση Εργασίες γραφείου-Γεωτρήσεις, Εργαστηριακά, Επιτόπου δοκιμές)
3ο Μάθημα: Τεχνική Γεωλογία Εδάφους (Σύσταση, περιγραφή εδάφους, φυσικά χαρακτηριστικά)
4ο Μάθημα: Τεχνική Γεωλογία Εδάφους (Μηχανικά χαρ/κα (Mohr-Coulomb), χαρακτηριστικές τομές εδάφους, τεχνικογεωλογικά προβλήματα, βελτίωση εδάφους)
5ο Μάθημα: Τεχνική Γεωλογία Βράχου (Φυσικά, Μηχανικά χαρ/κα βράχου και ασυνεχειών)
6ο Μάθημα: Αντοχή Βραχόμαζας-Γεωτεχνικές Ταξινομήσεις (GSI, RMR,Q)
7ο Μάθημα: Τεχνική Γεωλογία Ιζηματογενών, Πυριγενών και Μεταμορφωμένων πετρωμάτων)
8ο Μάθημα: Κατολισθήσεις. Τύποι, Μηχανισμοί, Κατάλληλες γεωτεχνικοί παράμετροι.
9ο Μάθημα: Ευστάθεια Πρανών (Συντελεστής ασφαλείας, βραχώδη πρανή, εδαφικά πρανή, καταπτώσεις βράχων)
10ο Μάθημα: Σήραγγες.Τεχνικογεωλογική αξιολόγηση, Μέθοδοι εσκαφής, Συμπεριφορά γεωυλικών, Μέτρα στήριξης.
11ο Μάθημα: Φράγματα. Θέματα Στεγανότητας και ευστάθειας Φραγμάτων. Επιλογή κατάλληλης θέσης.
Στο πλαίσιο αυτό αναλύονται τα παρακάτω θέματα σε επίπεδο ασκήσεων (10-12 ασκήσεις):
1) Τίτλος άσκησης: 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)
2) Τίτλος άσκησης: 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
3) Τίτλος άσκησης: Γεωστατικές τάσεις
4) Τίτλος άσκησης: Διατμητική αντοχή Εδάφους. Εκτίμηση συνοχής και γωνίας τριβής από το κριτήριο αστοχίας Mohr-Coulomb και εργαστηριακές δοκιμές εδαφικών δοκιμίων. Δοκιμή άμεσης διάτμησης.
5)Τίτλος άσκησης: 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.
6) Τίτλος άσκησης: Ευστάθεια βραχωδών πρανών με χρήση δικτύου Schmidt. Κινηματική ανάλυση. Υπολογισμός συντελεστή ασφαλείας από ανάλυση δυνάμεων. Επίδραση νερού. Αντιστηρίξεις πρανών.
7) Τίτλος άσκησης: Ευστάθεια βραχωδών πρανών με χρήση δικτύου Schmidt. Κινηματική ανάλυση. Υπολογισμός συντελεστή ασφαλείας από ανάλυση δυνάμεων. Επίδραση νερού. Αντιστηρίξεις πρανών.
8) Τίτλος άσκησης: Επιλογή καταλληλότητας θέσης και τύπου φράγματος. Θέματα στεγανότητας, θεμελίωσης και ευστάθειας πρανών σε επίπεδο λεκάνης και θέσης φράγματος
9) Τίτλος άσκησης: Στεγανότητα θέσης φράγματος. Αξιολόγηση επιτόπου δοκιμών περατότητας
Lugeon. Κατασκευή κουρτίνας τσιμεντενέσων.
10) Τίτλος άσκησης: Αξιολόγηση τεχνικογεωλογικών συνθηκών κατά μήκος σήραγγας.
11) Τίτλος άσκησης: Γεωτεχνική ταξινόμηση RMR και GSI κατά μήκος σήραγγας. Εκτίμηση συγκλίσεων και μέτρων άμεσης υποστήριξης.
12) Τίτλος άσκησης: Eκτίμηση του δυναμικού ρηγμάτων και της σεισμικής επικινδυνότητας. Υπολογισμός πιθανότητας εκδήλωσης φαινομένων ρευστοποίησης στην επιφάνεια.
Λέξεις Κλειδιά
Τεχνικά έργα, γεωερευνητικό πρόγραμμα, Ιδιότητες εδάφους, βράχου, βραχομάζας, Ευστάθεια τεχνητών ορυγμάτων, Κατολισθήσεις, Σήραγγες, Φράγματα, Θεμελιώσεις
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
Edu 1. CHRISTARAS B. (1992): logging methods in boreholes. Geotechnical News (Geotechnical Chamber of Greece), v. 39, Nov. 1992, pp. 41-56
Edu 2. CHRISTARAS B. (2003): Natural building stones. Technical characteristics – Non destructive methods of study. Notes for the post-graduate courses of “Monument protection”, NTUA – Dept. Chem. Eng. 25p.
Edu 3. CHRISTARAS, B. (2004). Soil Mechanics. AUTH Web Courses, www.geo.auth.gr/883/ , 149p
Edu 4. CHRISTARAS, B. (2004). Laboratory tests of soil mechanics. AUTH Web Courses, www.geo.auth.gr , 133p
Edu 5. CHRISTARAS, B & CHATZIANGELOU, M. (2004). Rock mass Description and Classification. AUTH Web courses, www.geo.auth.gr/883/ 28p.
Edu 6. CHRISTARAS, B. MAKEDON, TH. & VASALAKIS, AN. (2004). Diamond Core Bits. AUTH Web courses, www.geo.auth.gr/883/ 46p.
Edu 7. CHRISTARAS, B. (2005). Landslides (Gr) AUTH Web Courses, www.geo.auth.gr/883/
Edu 8. CHRISTARAS, B. (2005). Landslides (Gr) AUTH Web Courses, www.geo.auth.gr/883/
Edu 9. CHRISTARAS, B. (2006): Soil mechanics laboratory and in situ tests. Techn Chamber of Gr, 2nd Ed. 144p
Edu 10. CHRISTARAS, B. (2010). Simple steps on soil mechanics. University Studio Press, 276 p (in Greek)
Edu_11 CHRISTARAS, B. & CHATZIANGELOU (2010). Soil Mechanic Formulas AUTH
Για Τεχνική Γεωλογία επίσης προτείνονται:
-Κούκης Γεώργιος Χ. , Σαμπατακάκης Νικόλαος Σ.. Τεχνική Γεωλογί. ISBN: 9789607530097. Εκδότης: Παπασωτηρίου
-Κούκης Γεώργιος Χ. , Σαμπατακάκης Νικόλαος Σ. Γεωλογία τεχνικών έργων. ISBN: 9789607530950. Εκδότης: Παπασωτηρίου