Αβεβαιότητα των τεχνικογεωλογικών παραμέτρων και παραμέτρων HOEK and Brown σε περιβάλλον φλύσχη = Uncertainty of geotechnical and HOEK-BROWN parameters in Flysch environment.

Εριφύλη-Αγγελική Π. Χαστάογλου


Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη των τεχνικογεωλογικών παραμέτρων και παραμέτρων Hoek and Brown που χαρακτηρίζουν ένα φλυσχικό περιβάλλον και ο προσδιορισμός της αβεβαιότητας που αυτοί εγκυμονούν στον συγκεκριμένο σχηματισμό.
Αρχικά, για την επίτευξη του παραπάνω στόχου, αναλύεται γεωλογικά ο σχηματισμός του φλύσχη και δίνονται στοιχεία για την στρωματογραφική και γεωγραφική θέση του στον Ελληνικό χώρο.  Ακόμη, τονίζονται λιθολογικά στοιχεία του, προσδιορίζονται ορισμένα ενδιαφέροντα τεχνικογεωλογικά χαρακτηριστικά του και χωρίζεται σε τεχνικογεωλογικούς τύπους.
Στη συνέχεια, χρησιμοποιείται πληθώρα δεδομένων από 130 γεωτρήσεις οι οποίες εκτελέστηκαν στον φλύσχη των ζωνών Πίνδου και Ιονίου κοντά στην περιοχή Μετσόβου και Ιωαννίνων με τελικό στόχο την κατασκευή 12 σηράγγων της Εγνατία Οδός Α.Ε. Τα συγκεκριμένα δεδομένα λήφθηκαν από το σύστημα TIAS της ίδιας εταιρίας και στην παρούσα εργασία επεξεργάζονται και αξιολογούνται στατιστικά, καθώς έτσι προκύπτουν ενδιαφέροντα προς ανάλυση γεωλογικά και τεχνικογεωλογικά συμπεράσματα.
Ειδικότερα, τα δεδομένα αφορούν τον δείκτη κερματισμού του πετρώματος (RQD), την ολική πυρηνοληψία (TCR), το σύστημα ταξινόμησης RMR, τις τιμές υδροπερατότητας (k), τον Δείκτη Γεωλογικής Αντοχής (GSI), τις τιμές αντοχής σε μονοαξονική θλίψη του άρρηκτου βράχου (σci) και σε σημειακή φόρτιση IS(50) και τον βαθμό αποσάθρωσης. Παραθέτονται επίσης γενικά στοιχεία για την κάθε παράμετρο.
Ακολούθως, γίνεται χρήση του προγράμματος RocData της εταιρίας Rocscience στο οποίο, η εφαρμογή του κριτηρίου Hoek and Brown υπολογίζει άμεσα σημαντικές παραμέτρους της βραχόμαζας, όπως τις τιμές διατμητικής αντοχής (παράμετροι Mohr-Coulomb), το μέτρο παραμορφωσιμότητας και τις παραμέτρους Hoek-Brown (mb, s, a).
Τέλος, για πολλές από τις παραπάνω παραμέτρους πραγματοποιούνται συσχετίσεις, με τελικό σκοπό τον προσδιορισμό του μεγέθους της αβεβαιότητάς τους στο εξεταζόμενο περιβάλλον.
Λέξεις κλειδιά: φλύσχης, αβεβαιότητα, τεχνικογεωλογικές παράμετροι, Hoek-Brown, γεωτρήσεις, σήραγγες

This undergraduate thesis deals with the study of geotechnical and Hoek-Brown parameters in flysch environment and the uncertainty with which they are characterized in this particular environment.
In order to achieve this purpose, flysch rock mass is analyzed according to its geology and information about the lithostratigraphy and its geographical position in Greek area are given. Also, the lithology of flysch is highlightened, some of its interesting geotechnical characteristics are described and it is divided into certain litho-types.
Subsequently, huge amounts of data extracted from 130 boreholes at Pindus and Ionian flysch near Metsovo and Ioannina region are used, while they are statistically processed and evaluated, in order to infer useful geological and geotechnical conclusions. These data was used for the construction of 12 tunnels of Egnatia Odos S.A. and was downloaded from TIAS system owned by the same company.
Especially, borehole data are related with the Rock Quality Designation (RQD), the Total Core Recovery (TCR), the Rock Mass Rating System (RMR), the permeability index values (k), the Geological Strength Index (GSI), the Uniaxial Compressive Strength of the intact rock (σci), the Point Load Index (IS(50)) and the values of degree of disintegration. General information about each of the above geotechnical parameters is given.
Afterwards, the RocData program owned by the Rocscience company, is used; through it Hoek-Brown criterion is applied and finally important parameters such as shear strength (Mohr-Coulomb parameters), modulus ratio and Hoek-Brown parameters (mb, s, a) are immediately calculated.
In the end, many of previous parameters are correlated to each other, with the ultimate goal of determining the magnitude of their uncertainty in the flysch environment.
Keywords: flysch, uncertainty, geotechnical parameters, Hoek-Brown, borehole data, tunnels

Πλήρες Κείμενο:



Abdolazim A., 2014. «A New Method for Improving the RQD Determination of Rock Core in Borehole» Rock Mech Rock Eng (2016) 49:1559–1566, DOI 10.1007/s00603-015-0789-8

DAVID F. W., «Estimating Hoek-Brown Rock Mass Strength Parameters from Rock Mass Classifications»

Eberhard E., 2012. “The Hoek–Brown Failure Criterion”, Rock Mech. Rock. Eng. (2012) 45:981–988 DOI 10.1007/s00603-012-0276-4, Springer-Verlag

Hoek E. and Brown T. E., June 2019. «The Hoek–Brown failure criterion and GSI – 2018 edition», Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering Volume 11, Issue 3, Pages 445-463

Jetel J., 1985. «Vertical variations in permeability of flysch rocks in the Czechoslovak Carpathians», Kwartalnik Geologiczny, t. 29, nr I. 1985, r. p. 167 -178 (https://gq.pgi.gov.pl/article/view/8953/pdf_979)

Jianqin Ch., Xiaojun L., Hehua Z. and Yoram R., 2017. «Geostatistical method for inferring RMR ahead of tunnel face excavation using dynamically exposed geological information», Elsevier, Engineering Geology 228 (2017),p. 214–223

Lianyang Z., 2016. «Determination and applications of rock quality designation (RQD)» Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 8(2016), pg.:389-397

Marinos P. and Hoek E., 2001. “Estimating the geotechnical properties of heterogeneous rock masses such as Flysch”. Bull. Engg. Geol. Env. 60, 85-92

Marinos V., 2014. “Tunnel behaviour and support associated with the weak rock masses of flysch”. Science Direct, Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, Volume 6, Issue 3, Pages 227-239

Marinos V., 2017 «A revised, geotechnical classification GSI system for tectonically disturbed heterogeneous rock masses, such as flysch», Bull. Eng. Geol. Environ. DOI 10.1007/s10064-017-1151-z, Springer-Verlag GmbH Germany 2017

Marinos V., Carter T., 2018. «Maintaining geological reality in application of GSI for design of engineering structures in rock». Elsevier, Engineering Geology 239 (2018) 282–297.

Marinos V., Marinos P. and Hoek E, 2005. « The geological strength index: applications and limitations», Bull Eng Geol Environ (2005) 64: 55–65, DOI 10.1007/s10064-004-0270-5, Springer-Verlag 2005

Marinos V., Fortsakis P., and Stoumpos G., 2015. «Classification of Weak Rock Masses in Dam Foundation and Tunnel Excavation», Engineering Geology for Society and Territory – Volume 6, DOI: 10.1007/978-3-319-09060-3_155, Springer International Publishing Switzerland 2015

Valentine S. and Norbury D., 2011 «Measurement of total core recovery; dealing with core loss and gain». Quarterly Journal of Engineering Geology and Hydrogeology, 44, 397–403 1470-9236/11. Geological Society of London DOI 10.1144/1470-9236/10-009 (p.1)

Zhai H., Canbulat I., Hebblewhite B., Zhang Ch., 2017. «Review of Current Empirical Approaches for Determination of the Weak Rock Mass Properties». School of Mining Engineering, The University of New South Wales, Sydney, NSW 2052, Australia. Symposium of the International Society for Rock Mechanics, Procedia Engineering 191 ( 2017 ) 908 – 917, Elsevier.

Ελληνική Βιβλιογραφία

Ασημομύτη Α., 2013. Διπλωματική εργασία: «Εργαστηριακές δοκιμές βραχομηχανικές σε ανδεσίτες, δακίτες και περιδοτίτες περιοχών Μεθάνων και Καλλιδρόμου» Πανεπιστήμιο Πατρών, Σχολή Θετικών Επιστημών, Τμήμα Γεωλογίας, Τομέας Εφαρμοσμένης Γεωλογίας και Γεωφυσικής, Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας (file:///C:/Users/user/Downloads/Nimertis_Asimomyti(geo).pdf)

Βουβαλίδης Κ.,2011. «Φυσική Γεωγραφία», Εκδόσεις Δίσιγμα.

Βουδούρης Κ. και Μαρίνος Β., 2010. «Τεχνική Γεωτρήσεων»

Κεχαγιάς Κ., Ιούνιος, 2012. Διπλωματική Εργασία: «Σύγκριση αποτελεσμάτων συμβατικής τριαξονικής δοκιμής και πολυεπίπεδης τριαξονικής δοκιμής σε μαργαϊκό ασβεστόλιθο». Πολυτεχνείο Κρήτης, Τμήμα Μηχανικών Ορυκτών Πόρων (http://artemis.library.tuc.gr/DT2013-0039/DT2013-0039.pdf)

Κουγιουμτζής Δ., 2009. «ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΓΙΑ ΠΟΛΙΤΙΚΟΥΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥΣ», μέρος Β (http://users.auth.gr/dkugiu/Teach/CivilEngineer/all.pdf).

Κούκης Γ. και Σαμπατακάκης Ν., 2002. «Τεχνική Γεωλογία» Εκδόσεις Παπασωτηρίου, Αθήνα.

Κούκης Γ. και Σαμπατακάκης Ν, 2007. «Γεωλογία Τεχνικών Έργων», Εκδόσεις Παπασωτηρίου, Αθήνα.

Λάζος Η., 2014. Μεταπτυχιακή Διατριβή Ειδίκευσης: «Τεχνικογεωλογική αξιολόγηση αντοχής και παραμορφωσιμότητας μολασσικών σχηματισμών της μεσοελληνικής αύλακας. Εκτίμηση τεχνικογεωλογικής συμπεριφοράς και προσωρινής υποστήριξης στα υπόγεια έργα». Τμήμα Γεωλογίας Α.Π.Θ., Θεσσαλονίκη.

Μαρίνος Π. Β., 2007. Διδακτορική διατριβή: «Γεωτεχνική ταξινόμηση και τεχνικογεωλογική συμπεριφορά ασθενών και σύνθετων γεωυλικών κατά την διάνοιξη σηράγγων», Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, σχολή Πολιτικών Μηχανικών, Τομέας Γεωτεχνικής.

Μαρίνος Β. Π., Μαρίνος Π. Γ., Hoek Ε. « Γεωλογικός Δείκτης Αντοχής, GSI: Εφαρμογή, Συστάσεις, Περιορισμοί και Πεδία μεταβολών ανάλογα με τον τύπο του πετρώματος»

Μουντράκης Μ. Δ., 2010. «Γεωλογία και Γεωτεκτονική Εξέλιξη της Ελλάδας», UNIVERSITY STUDIO PRESS, Θεσσαλονίκη.

Τσιραμπίδης Α., 2008. «Ιζηματογενή πετρώματα», ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΓΙΑΧΟΥΔΗ (128-131), Θεσσαλονίκη

Ψιλοβίκος Αν. και Ψιλοβίκος Αρ.,2010. «Ιζηματολογία», Εκδόσεις Τζιόλα

Διαδικτυακές Πηγές

Geology Page, 2017 (http://www.geologypage.com/2017/07/flysch-formation.html)

Fine Civil Engineering Software: Calculation of Hoek-Brown Parameters (https://www.finesoftware.eu/help/geo5/en/calculation-of-hoek-brown-parameters-01/)

Αποθετήριο Κάλλιππος (Ελληνικά ακαδημαϊκά συγγράμματα και βοηθήματα) https://repository.kallipos.gr/bitstream/11419/3988/1/06_chapter5.pdf

Τσιαμπάος Γ., Ιανουάριος 2019. «Νεότερες απόψεις για τις παραμέτρους μηχανικής συμπεριφοράς των πετρωμάτων», Αθήνα. (http://www.hssmge.gr/TSIAMBAOS_Neoteres%20Apopsis%20gia%20tis%20Parametrous.pdf)

Isuu, 2012 “Texniki Geologia_4o Mathima_Rock Mass_Classifications_United_” (https://issuu.com/enggeoauth/docs/texniki_geologia_4o_mathima_rock_mass_classificati)

RocScience (https://www.rocscience.com/help/rocdata/rocdata/Hoek-Brown_Parameters.htm)

Εισερχόμενη Αναφορά

  • Δεν υπάρχουν προς το παρόν εισερχόμενες αναφορές.