Τεχνικογεωλογική αξιολόγηση και έρευνα επί
της γεωτεχνικής συμπεριφοράς οφιολιθικών μαζών στην κατασκευή υπογείων έργων

Μπαλαμπάνης, Αναστάσιος; Balampanis, Anastasios

dc.contributor.author	Μπαλαμπάνης, Αναστάσιος	el
dc.contributor.author	Balampanis, Anastasios	en
dc.date.accessioned	2022-06-22T07:23:11Z
dc.date.available	2022-06-22T07:23:11Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/55322
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.23020
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Σχεδιασμός και Κατασκευή Υπόγειων Έργων”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Οφιόλιθοι	el
dc.subject	Σήραγγες	el
dc.subject	Τεχνικογεωλογική αξιολόγηση	el
dc.subject	Προσομοιώσεις	el
dc.subject	Διατομές αμεσης υποστήριξης	el
dc.subject	Ophiolites	en
dc.subject	Tunneling	en
dc.subject	Engineering geological evaluation	en
dc.subject	Simulations	en
dc.title	Τεχνικογεωλογική αξιολόγηση και έρευνα επί της γεωτεχνικής συμπεριφοράς οφιολιθικών μαζών στην κατασκευή υπογείων έργων	el
heal.type	masterThesis
heal.secondaryTitle	Engineering geological evaluation and study on the geotechnical behaviour of ophiolitic masses in the construction of underground works.	en
heal.classification	Γεωτεχνική Μηχανική	el
heal.classification	Υπόγεια Έργα	el
heal.classification	Tunnelling	en
heal.classification	Geotechnical Engineering	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-02-24
heal.abstract	Η παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε κατά την διάρκεια του τελευταίο εξαμήνου φοίτησης στο πρόγραμμα σπουδών του Διατμηματικού Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών «Σχεδιασμός και Κατασκευή Υπογείων Έργων» του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου. Σκοπός της μεταπτυχιακής εργασίας αποτελεί, αρχικά, η τεχνικογεωλογική αξιολόγηση της συμπεριφοράς των οφιολιθικών μαζών, κατά την διάνοιξη των υπογείων έργων, ταξινομώντας τες στους διαφορετικούς τύπους, που υπάρχουν στην βιβλιογραφία και ακολούθως, η διενέργεια κατάλληλων αναλύσεων, με απώτερο σκοπό την παράθεση των κατάλληλων διατομών άμεσης υποστήριξης για κάθε έναν τύπο του εν λόγο σχηματισμού. Για να επιτευχθεί ο ανωτέρω σκοπός, αρχικά, με βάση την βιβλιογραφία από έρευνες και από μελέτες έργων ορίζονται οι διαφορετικές γεωτεχνικές κατηγορίες των οφιολίθων, που είναι πιθανόν να εμφανιστούν στην κατασκευή ενός υπόγειου έργου. Οι κατηγορίες αυτές είναι οι ακόλουθες: • Τύπος 1: Μη σερπεντινιωμένος οφιόλιθος (περιδοτίτης – γάββρος) • Τύπος 2: Σερπεντινιωμένος οφιόλιθος (ελαφρά αποσαθρωμένος γάββρος) • Τύπος 3: Έντονα σερπεντινιωμένος περιδοτίτης ή σερπεντινίτης με πιθανές ζώνες φυλλοποιημένου σερπεντινίτη • Τύπος 4: Φυλλοποιημένος σερπεντινίτης • Τύπος 5: Οφιολιθικά συμπλέγματα με σχιστοκερατόλιθους Από αυτές επιλέγονται προς ανάλυση οι τρεις (3) πιο κοινά συναντώμενες κατηγορίες οφιολίθων σε υπόγεια έργα, οι οποίοι είναι οι Τύποι 2,3 και 4 των οφιολίθων. Ακολούθως, ποσοτικοποιούνται τα γεωτεχνικά τους χαρακτηριστικά με απώτερο σκοπό την πραγματοποίηση δισδιάστατων προσομοιώσεων με την χρήση του προγράμματος RS2, της εταιρείας RocScience. Οι προσομοιώσεις που πραγματοποιούνται αφορούν παραμετρικές αναλύσεις πάνω σε μονούς κλάδους σηράγγων, καθώς θεωρείται πως, η απόσταση των εν λόγο κλάδων είναι τέτοια, ώστε η αλληλεπίδραση τους να μην υφίσταται. Οι παράμετροι που εξετάζονται είναι, πρωτίστως, αναλύσεις σε υπερκείμενα Η = 150 m και Η = 300 m για κάθε έναν εξεταζόμενο τύπο οφιολίθου και ακολούθως διενεργούνται αναλύσεις, τόσο ώστε να εξεταστεί η άμεση επίδραση του υδροφόρου ορίζοντα, ως επιπλέον επιφόρτισης στην υποστήριξη, όσο ώστε να εξεταστεί η έμμεση επίδραση του υδροφόρου ορίζοντα μέσω της απομείωσης των γεωτεχνικών χαρακτηριστικών σε μια περιοχή τριγύρω από την σήραγγα Ακόμα πραγματοποιούνται περεταίρω αναλύσεις για την περίπτωση διάνοιξης δίδυμων σηράγγων, για τον γεωτεχνικό Τύπο 3 των οφιολίθων, οι οποίες περιλαμβάνουν αναλύσεις για να εξεταστεί η επίδραση των κλάδων, αναλύσεις με άμεση επίδραση του υδροφόρου ορίζοντα ως επιπλέον επιφόρτιση στην υποστήριξη των δίδυμων σηράγγων και τέλος, αναλύσεις με έμμεση επίδραση του υδροφόρου ορίζοντα στις εκσκαφές, μέσω της απομείωσης των γεωτεχνικών χαρακτηριστικών σε μια περιοχή τριγύρω από τις δίδυμες σήραγγες Τα αποτελέσματα των ανωτέρω αναλύσεων έδειξαν πως κατά την διάνοιξη μέσα στο οφιολιθικό σύμπλεγμα αναμένονται ελάχιστες συγκλίσεις κατά την διάνοιξη εντός του Τύπου 2 των οφιολίθων, ακόμα αναμένονται μικρές συγκλίσεις κατά την διάνοιξη εντός του Τύπου 3 των οφιολίθων και τέλος, αναμένονται σημαντικές συγκλίσεις κατά την διάνοιξη εντός του Τύπου 4 των οφιολίθων. Ακόμα, από τις αναλύσεις για να εξεταστεί η επίδραση του υδροφόρου ορίζοντα, είτε άμεσα ως επιπλέον φορτίο, είτε έμμεσα μέσω της απομείωσης των γεωτεχνικών ιδιοτήτων της περιοχής τριγύρω από το άνοιγμα, συμπεραίνεται πως αναμένεται ελάχιστη επίδραση αυτού κατά την διάνοιξη εντός του Τύπου 2 των οφιολίθων, μέτρια επίδραση αυτού κατά την διάνοιξη εντός του Τύπου 3 των οφιολίθων και τέλος αναμένεται μεγάλη επίδραση του υδροφόρου κατά την διάνοιξη εντός του Τύπου 4 των οφιολίθων. Τέλος, μέσω των αναλύσεων της περίπτωσης των δίδυμων σηράγγων, συμπεραίνεται ότι η επίδραση της διάνοιξης του ενός κλάδου στον άλλον είναι πολύ μικρή, ακόμα πως η επίδραση του υδροφόρου ορίζοντα ως άμεσο φορτίο στις επενδύσεις σήραγγας έχει μέτρια επίδραση στην αύξηση των συγκλίσεων και τέλος η επίδραση του υδροφόρου ορίζοντα ως έμμεσο φορτίο επιφέρει αξιοσημείωτη αύξηση των συγκλίσεων.	el
heal.abstract	This dissertation was conducted during the last semester of study in the curriculum of postgraduate program “Design and Construction of Underground Spaces” at the National Technical University of Athens. The purpose of the master's thesis is, firstly, the technical-geological evaluation of the behavior of the ophiolite masses, during the excavation of underground spaces, classifying them in the different types that exist in the literature and then, to perform appropriate analyzes, with the ultimate goal of disclosure of the appropriate direct support measures for each type of ophiolites. The formation of ophiolites is characterized a particularly heterogeneous formation, because during its creation, complex geological processes occur, in which different formations participate, with variable degree of tectonic stress and with variable the main characteristic of ophiolites, the degree of “serpentinization”. As analyzed extensively in the following chapters, the formation of ophiolites is divided into five (5) types, depending on the presented geotechnical characteristics. These types are the following: • Type 1: Non serpentinized ophiolites (peridotite – gabbro) • Type 2: Serpentinized ophiolites (slightly disintegrated gabbro) • Type 3: Heavily serpentinized peridotite or serpentinite with possible zones of laminated serpentinite • Type 4: Laminated serpentinite • Type 5: Ophiolite complexes with schists Based on the geological and geotechnical data of tunnel cases from Greece, namely the Kallidromo tunnel, the Othris tunnel and the Tempi T3 tunnel, which have been opened within the ophiolite complexes and will be developed extensively in Chapter 4, it is concluded that the most common ophiolite types, when opening an underground project, are the Types 2, 3 and 4. It must be noted, however, that the above conclusion is not a panacea for every case of tunnelling in ophiolite formations. In every different case, the appropriate geotechnical and geological surveys must be carried out in detail, in order to gather all the necessary data for the excavating formation. According to the geotechnical properties that characterize each type of ophiolite and will be developed in Chapter 3, it can be safely concluded that the Type 1 has better geotechnical characteristics than Type 2, hence the developing conditions of tunnel excavation within the Type 1 are considered more favorable than Type 2, and, so, are expected minimal to zero convergences. Type 5 of ophiolites, based on its geotechnical properties, is considered that the developing conditions of its excavation are identical, either with those of Type 4, if the schist character of the schists prevails, or with those of Type 3, if the rock mass is prevailed by massive pieces of solid ophiolite. Thus, it is finally concluded that the three (3) examined types of ophiolites, clearly describe all possible occurrences of the ophiolite complex, so the proposed measures of immediate support are widely applicable to all types of ophiolites. The final proposed direct support measures were obtained by performing two (2) analyzes for each category of ophiolites, one (1) for supernatant height of H = 150m and one (1) for supernatant height of H = 300m. These heights were chosen, as they reflect the usual pressures of the geomaterials during the tunneling in ophiolite formations. It is worth noting that the analyzes were carried out in single tunnels, as it is considered that the distance between the twin tunnels is long enough, that their interaction does not exist. For these analyses the applied direct support measures are mentioned in detail in Paragraph 5.2.3. In addition to the above basic analyzes, more analyzes were performed to examine the effect of one branch on the opening of the second, in the case of twin tunnels, while analyzes were also performed to examine the effect of the aquifer on the measures of direct support, either directly, through the effect of a distributed load on the direct support, as well as indirectly, through a weakened area (Weak Zone) around the opening. This area is considered to have arisen as there was an increased flow of water and due to the fragmentation of the rock mass brought about the "rinsing" of the geomaterial.	en
heal.advisorName	Μαρίνος, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Μπενάρδος, Ανδρέας	el
heal.committeeMemberName	Νομικός, Παύλος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	265 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false