Στόχος του μαθήματος είναι να εφοδιάσει τους φοιτητές με τις απαιτούμενες γνώσεις και δεξιότητες για τον σχεδιασμό της υποστήριξης των υπογείων έργων κατά τη διάνοιξή τους σε διαφορετικές γεωτεχνικές συνθήκες. Στις γνώσεις αυτές περιλαμβάνονται: (1) τα είδη και η φέρουσα ικανότητα των μέτρων ενίσχυσης, υποστήριξης και προενίσχυσης/προϋποστήριξης (ήλοι, αγκύρια, μεταλλικό πλέγμα, μεταλλικά πλαίσια, εκτοξευόμενο σκυρόδεμα, ξύλινοι και μεταλλικοί ορθοστάτες, ήλοι μετώπου, δοκίδες και δοκοί προπορείας, κλπ.), (2) οι μέθοδοι υπολογισμού της υποστήριξης μεμονωμένων τεμαχών σε διακλασμένα πετρώματα και των οροφών υπογείων ανοιγμάτων σε στρωσιγενή πετρώματα, (2) οι αναλυτικές λύσεις και οι αριθμητικές μέθοδοι προσομοίωσης για τον υπολογισμό των τάσεων και των παραμορφώσεων, και την οριοθέτηση των ζωνών αστοχίας γύρω από υπόγεια ανοίγματα, (4) η αλληλεπίδραση της βραχομάζας ή του εδάφους με την υποστήριξη.
Περιγραφή
- Ορολογία. Διάκριση μέτρων σταθεροποίησης υπογείων ανοιγμάτων.
- Παρουσίαση τεχνολογιών, μηχανική συμπεριφορά και υπολογισμός φέρουσας ικανότητας μέτρων ενίσχυσης, υποστήριξης και προενίσχυσης/προϋποστήριξης: ήλοι, αγκύρια, μεταλλικό πλέγμα, μεταλλικά πλαίσια, εκτοξευόμενο σκυρόδεμα, ξύλινοι και μεταλλικοί ορθοστάτες, ήλοι μετώπου, δοκίδες και δοκοί προπορείας, κλπ.
- Στήριξη μεμονωμένων τεμαχών πετρώματος: μέθοδοι προσδιορισμού της γεωμετρίας και του μεγέθους των τεμαχών, εξέταση της δυνατότητας αποκόλλησής τους από το πέτρωμα, υπολογισμός της απαιτούμενης στήριξης. Παράγοντες που επιδρούν στην ευστάθεια. Ανάλυση ευστάθειας με χρήση κώδικα υπολογιστή.
- Ήλωση στρωσιγενών επίπεδων οροφών: μηχανική συμπεριφορά στρωσιγενών οροφών, ανάρτηση στρωμάτων, όπλιση ή ενίσχυση στρωμάτων, συμπεριφορά μετά τη ρωγμάτωση.
- Εντατική και παραμορφωσιακή ανάλυση, και οριοθέτηση ζωνών αστοχίας γύρω από υπόγεια ανοίγματα σε: συμπαγή πετρώματα, διακλασμένα πετρώματα, πολύ τεμαχισμένες και κερματισμένες βραχόμαζες, ασθενείς γεωμάζες και συνθλιβόμενα πετρώματα. Επίδραση του επί τόπου εντατικού πεδίου, του σχήματος και του μεγέθους του ανοίγματος. Αλληλεπίδραση γειτονικών ανοιγμάτων. Κλειστές αναλυτικές λύσεις και αριθμητικές μέθοδοι προσομοίωσης.
- Αλληλεπίδραση της βραχομάζας με την τοποθετημένη υποστήριξη: αποτόνωση της βραχομάζας, σύγκλιση με την προχώρηση της εκσκαφής, διαδοχικά βήματα εκσκαφής και τοποθέτησης υποστήριξης, αντίδραση της υποστήριξης. Καμπύλες σύγκλισης-αποτόνωσης και διάδραση με την υποστήριξη για ελαστική, ελαστοπλαστική, ψαθυρή και χρονικά εξαρτημένη συμπεριφορά της βραχομάζας ή του εδάφους. Αναλυτικές επιλύσεις και αριθμητικές μέθοδοι προσομοίωσης της αλληλεπίδρασης βραχομάζας-υποστήριξης.
- Σχεδιασμός συστημάτων υποστήριξης σε δυναμικές συνθήκες: εκρηκτική συμπεριφορά του πετρώματος, απόκριση των μέτρων υποστήριξης σε δυναμικές φορτίσεις, επιλογή μέτρων υποστήριξης.
Σύνδεσμος στο Helios: https://helios.ntua.gr/course/view.php?id=2039
