Αριθμητική προσομοίωση διασταυρώσεων σηράγγων σε ανισότροπη βραχομάζα

Ζαφειρόπουλος, Ανδρέας; Zafeiropoulos, Andreas

dc.contributor.author	Ζαφειρόπουλος, Ανδρέας	el
dc.contributor.author	Zafeiropoulos, Andreas	en
dc.date.accessioned	2022-02-17T09:53:39Z
dc.date.available	2022-02-17T09:53:39Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/54759
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.22457
dc.rights	Default License
dc.subject	Διασταύρωση σηράγγων	el
dc.subject	Υπόγεια έργα	el
dc.subject	Ανισότροπη βραχομάζα	el
dc.subject	Μηχανική πετρωμάτων	el
dc.subject	Tunnel intersection	en
dc.subject	Underground works	en
dc.subject	Anisotropic rockmass	en
dc.subject	Rock mechanics	en
dc.title	Αριθμητική προσομοίωση διασταυρώσεων σηράγγων σε ανισότροπη βραχομάζα	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Τεχνικές διάνοιξης σηράγγων	el
heal.classification	Tunneling	en
heal.classification	Υπόγεια έργα	el
heal.classification	Underground works	en
heal.classification	Υποστήριξη υπόγειων έργων	el
heal.classification	Μηχανική πετρωμάτων	el
heal.classification	Rock mechanics	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-10-25
heal.abstract	Αντικείμενο μελέτης της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί η διασταύρωση σηράγγων σε ανισότροπη βραχομάζα με τη χρήση αριθμητικών προσομοιώσεων. Στόχος της μελέτης αυτής είναι η αξιολόγηση της επίδρασης που έχουν τα επίπεδα ανισοτροπίας του υπεδάφους στη τομή δύο ή περισσότερων σηράγγων. Αρχικά, πραγματοποιήθηκε ανάλυση του δευτερογενούς εντατικού πεδίου που δημιουργείται λόγω της κατασκευής μίας υπόγειας διασταύρωσης ενώ επίσης διερευνήθηκαν και οι επιπρόσθετες μετατοπίσεις και παραμορφώσεις που προκαλούνται. Στη συνέχεια, αναλύονται οι παράγοντες που επηρεάζουν τη μηχανική συμπεριφορά των τεμνόμενων σηράγγων, όπως η γωνία διασταύρωσης, το μέγεθος των εκσκαφών και ο συντελεστής πλευρικών ωθήσεων των γεωστατικών τάσεων. Με βάση τα παραπάνω, προτείνονται μέτρα υποστήριξης και το βέλτιστο εύρος τοποθέτησής τους για την ενίσχυση της υπόγειας διασταύρωσης, σύμφωνα με τη σχετική βιβλιογραφία. Στη συνέχεια, περιγράφεται η έννοια της ανισότροπης βραχομάζας και εξετάζεται η περίπτωση διάνοιξης σήραγγας εντός αυτής. Συγκεκριμένα, πραγματοποιείται εκτενής ανάλυση των χαρακτηριστικών του ανισότροπου υλικού όπως η κλίση, η διατμητική αντοχή και η απόσταση μεταξύ των ασυνεχειών του και αξιολογείται η επίδρασή τους στη συμπεριφορά του υπόγειου ανοίγματος τόσο με τη χρήση αριθμητικών αναλύσεων που πραγματοποιηθήκαν σε σχετικές μελέτες όσο και μέσω του συστήματος κατάταξης της βραχομάζας RMR. Τέλος, παρουσιάζονται οι αρχές λειτουργίας του προγράμματος πεπερασμένων διαφορών FLAC3D 6.00, το οποίο χρησιμοποιήθηκε για τη διεξαγωγή των προσομοιώσεων. Συγκεκριμένα, οι δύο τύποι διασταύρωσης σηράγγων που προσομοιώθηκαν, είναι της μορφής «Τ» και της μορφής «+». Στο πρώτο στάδιο της μελέτης αναλύεται ο τρόπος κατασκευής των τεμνόμενων σηράγγων και η μοντελοποίηση της ανισότροπης βραχομάζας, εντός της οποίας θα διανοιχθούν, ενώ στο δεύτερο και τελευταίο πραγματοποιούνται οι υπολογισμοί των μετατοπίσεων και της δημιουργούμενης πλαστικής ζώνης γύρω από τη περιοχή της διασταύρωσης για διάφορες κλίσεις και διευθύνσεις κλίσης των ασυνεχειών της ανισότροπης βραχομάζας. Τα αποτελέσματα αυτών των υπολογισμών αξιολογούνται και προκύπτουν τα τελικά συμπεράσματα της παρούσας μελέτης, ενώ προτείνονται και τρόποι για περαιτέρω μελέτη του θέματος.	el
heal.abstract	The purpose of this thesis is the study of tunnel intersections in anisotropic rockmass using numerical modeling simulations. The aim of this study is to evaluate the effect of the rockmass’s anisotropy on the intersection of two or more tunnels. First of all, the stresses that develop at the surrounding rockmass due the excavation of a tunnel intersection were examined as well as the induced displacements and deformations. Factors such as the intersection angle, the tunnel size and the ratio of horizontal to vertical in situ stresses were studied in order to determine their influence on the mechanical behavior of the intersection and propose an optimal support system. Thence, a single tunnel’s excavation in anisotropic rockmass was examined so as to analyze the effect of anisotropy on the tunnel’s stability. Specifically, an extensive analysis of the rockmass’s anisotropic characteristics, such as its joints’ dip and shear strength was carried out. This analysis was based both on the numerical methods of other researchers and the Rock Mass Rating system (RMR) which gave insightful suggestions on the construction of an underground excavation according to the anisotropic state of the rockmass. Finally, the theoretical background of the numerical modeling software FLAC3D 6.00 was described since this software was utilized for the conduction of this thesis’s simulations. Two tunnel intersection formations in anisotropic rockmass will be simulated and analyzed, one in “T” form and the other in “+” form. In the first stage of the simulations’ process, the tunnel intersection models were designed and created and the anisotropic rockmass was simulated. In the second and last stage, the calculation of the induced displacements and plastic zone took place for various combinations of the anisotropic rockmass’s joints’s dip and dip angle. The results of the calculations were evaluated and the final conclusions that were reached are outlined along with possible new ways that this issue could be further studied.	en
heal.advisorName	Νομικός, Παύλος	el
heal.committeeMemberName	Ζευγώλης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Μπενάρδος, Ανδρέας	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών. Τομέας Μεταλλευτικής. Εργαστήριο Τεχνολογίας Διάνοιξης Σηράγγων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	181 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false