Στόχος του μαθήματος είναι να παρέχει στους φοιτητές/φοιτήτριες μία ευρεία γνώση των σημαντικότερων μεθόδων ανάλυσης στη γεωτεχνική μηχανική, με έμφαση σε θέματα ευστάθειας εδαφικών πρανών και γεωτεχνικής ανάλυσης με χρήση σχετικών λογισμικών. Στο πρώτο μέρος του μαθήματος, αναπτύσσονται οι βασικές αρχές απλών και σύνθετων υπολογιστικών μεθόδων γεωτεχνικής μηχανικής (μέθοδος οριακής ισορροπίας και μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων, αντίστοιχα). Η παρουσίαση γίνεται υπό το πρίσμα τόσο αναλυτικών επιλύσεων σε τυπικά προβλήματα, όσο και προγραμμάτων Η/Υ (PC Lab) όπου οι φοιτητές/φοιτήτριες εισάγονται σε αντικείμενα προσομοίωσης γεωτεχνικών προβλημάτων. Ακολούθως, παρουσιάζονται οι κύριες μέθοδοι πιθανοτικών αναλύσεων και αναλύσεων αξιοπιστίας στο πλαίσιο σχεδιασμού γεωτεχνικών έργων. Τέλος, αναπτύσσονται ειδικά θέματα περιβαλλοντικής γεωτεχνικής που σχετίζονται με γεωτεχνικά ζητήματα σε χώρους απόθεσης απορριμμάτων της εξορυκτικής δραστηριότητας.
Περιγραφή
- Εισαγωγή: Ευστάθεια εδαφικών πρανών. Επιχώματα – ορύγματα. Χαρακτηριστικά, διαφορές, και περιπτώσεις εφαρμογής (case studies) σε μεταλλευτικά και τεχνικά έργα.
- Απλές υπολογιστικές μέθοδοι ανάλυσης: Μέθοδος οριακής ισορροπίας. Βασικές αρχές. Τυπικές εφαρμογές – οριακό φορτίο επιφανειακής θεμελίωσης, οριακό βάθος κατακόρυφης εκσκαφής, οριακή κλίση πρανούς.
- Ευστάθεια εδαφικών πρανών: Πρανές άπειρου μήκους. Επίπεδη ολίσθηση πεπερασμένου μήκους (με ή χωρίς εφελκυστική ρωγμή). Μηχανισμός κυκλικής αστοχίας – μέθοδοι λωρίδων: μέθοδος Fellenius, απλοποιημένη μέθοδος Bishop. Μηχανισμός σύνθετης επιφάνειας αστοχίας: μέθοδος Janbu. Έλεγχος ευστάθειας πρανών κατά Ευρωκώδικα 7. Ευστάθεια πρανών υπό σεισμική δράση. Επίλυση εφαρμογών με χρήση εξειδικευμένου γεωτεχνικού λογισμικού οριακής ισορροπίας.
- Αριθμητικές μέθοδοι ανάλυσης: Βασικές αρχές αριθμητικών προσομοιώσεων. Απλά εδαφικά καταστατικά προσομοιώματα. Τεχνική απομείωσης διατμητικής αντοχής. Επίλυση εφαρμογών με χρήση εξειδικευμένου γεωτεχνικού λογισμικού πεπερασμένων στοιχείων.
- Πιθανοτικές μέθοδοι ανάλυσης: Εισαγωγή. Γεωτεχνική αβεβαιότητα. Προσδιορισμός ροπών πρώτης και δεύτερης τάξης. Δείκτης αξιοπιστίας, πιθανότητα αστοχίας, και αξιοπιστία τεχνικών και μεταλλευτικών έργων. Μέθοδοι ανάλυσης αξιοπιστίας: μέθοδος πρώτης τάξης δεύτερης ροπής, μέθοδος σημειακής εκτίμησης, μέθοδος προσομοιώσεων Monte Carlo. Αξιοπιστία συστήματος. Προσδοκώμενη αξιοπιστία. Εφαρμογές.
- Θέματα περιβαλλοντικής γεωτεχνικής: Γεωτεχνικός σχεδιασμός χώρων υγειονομικής ταφής απορριμμάτων. Γεωτεχνική θεώρηση απορριμμάτων εξορυκτικών δραστηριοτήτων (αποθέσεων στείρων και μεταλλευτικών τελμάτων).
Σύνδεσμος στο Helios: https://helios.ntua.gr/course/view.php?id=2109
