Τεχνικογεωλογική και γεωτεχνική αξιολόγηση βραχομαζών και διερεύνηση κατάλληλου μηχανήματος ολομέτωπης διάνοιξης για την επέκταση μητροπολιτικής σήραγγας προς Ελληνικό

Κωστόπουλος, Κοσμάς; Kostopoulos, Kosmas

dc.contributor.author	Κωστόπουλος, Κοσμάς	el
dc.contributor.author	Kostopoulos, Kosmas	en
dc.date.accessioned	2024-06-17T11:21:41Z
dc.date.available	2024-06-17T11:21:41Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/59735
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.27431
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	Γεωτεχνική αξιολόγηση	el
dc.subject	Μηχανοποιημένη μέθοδος διάνοιξης σηράγγων	el
dc.subject	Τεχνικογεωλογική αξιολόγηση βραχομαζών	el
dc.subject	Δισδιάστατη ανάλυση εκσκαφής (RS2)	el
dc.subject	Engineering geological evaluation of rock masses	en
dc.subject	2D numerical analysis of excavation (RS2)	en
dc.subject	Tunnel boring machine	en
dc.title	Τεχνικογεωλογική και γεωτεχνική αξιολόγηση βραχομαζών και διερεύνηση κατάλληλου μηχανήματος ολομέτωπης διάνοιξης για την επέκταση μητροπολιτικής σήραγγας προς Ελληνικό	el
dc.title	Engineering geological and geotechnical evaluation of rock masses and investigation of tunnel boring machine selection for the Metro extension to Elliniko	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Σχεδιασμός Υπογείων Έργων	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-02
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την τεχνικογεωλογική και γεωτεχνική αξιολόγηση των σχηματισμών κατά τη διάνοιξη της επέκτασης Μετρό της Γραμμής 2 προς Ελληνικό. Σκοπός είναι να επιλεχθεί το κατάλληλο μηχάνημα ολομέτωπης εκσκαφής (TBM) για τη διάνοιξη της σήραγγας σε αστικό περιβάλλον, σύμφωνα με τα γεωτεχνικά χαρακτηριστικά των γεωλογικών σχηματισμών της περιοχής, προκειμένου να αποφευχθούν επιφανειακές καθιζήσεις και αστοχίες στο μέτωπο εκσκαφής. Στο κεφάλαιο 1 αναφέρονται ο σκοπός της διπλωματικής εργασίας, τα διαθέσιμα στοιχεία που χρησιμοποιήθηκαν και η αναλυτική μεθοδολογία που εφαρμόστηκε για την εκπόνηση της, καθώς και διάφορα χαρακτηριστικά και σημαντικά στοιχεία που αφορούν το έργο επέκτασης της Γραμμής 2. Στο κεφάλαιο 2 αναλύεται το θεωρητικό υπόβαθρο της εργασίας. Πιο συγκεκριμένα, περιγράφονται τα κύρια γεωτεχνικά χαρακτηριστικά του άρρηκτου βράχου και της βραχομάζας, η μηχανοποιημένη μέθοδος διάνοιξης σηράγγων (TBM), οι διάφοροι τύποι μηχανημάτων και τα πεδία εφαρμογής τους. Τέλος, σύμφωνα με βιβλιογραφική έρευνα, καταγράφονται οι γεωτεχνικές ιδιότητες του Αθηναϊκού Σχιστόλιθου που συνιστά την κύρια γεωλογική ενότητα στην υπό έρευνα περιοχή, η οποία υποδεικνύει μεγάλη ετερογένεια, λόγω της έντονης τεκτονικής καταπόνησης και αποσάθρωσης. Στο κεφάλαιο 3 καταγράφονται οι γεωλογικές συνθήκες της ευρύτερης περιοχής της Αθήνας και στη συνέχεια οι γεωλογικές συνθήκες που αφορούν την περιοχή του έργου. Ειδικότερα, περιγράφονται τα γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά της περιοχής, η στρωματογραφία και οι σχηματισμοί που συναντώνται, η τεκτονική και τα υδρογεωλογικά χαρακτηριστικά των πετρωμάτων. Στο κεφάλαιο 4 αναλύονται οι τεχνικογεωλογικές συνθήκες των σχηματισμών του έργου. Αρχικά, παρουσιάζεται η γεωλογική τομή της περιοχής, η οποία δημιουργήθηκε με τα διαθέσιμα στοιχεία των δειγματοληπτικών γεωτρήσεων της Ελληνικό Μετρό Α.Ε.. Στη συνέχεια, με στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων των εργαστηριακών δοκιμών και ταξινόμηση των βραχομαζών με το Δείκτη Γεωλογικής Αντοχής (GSI) καταγράφονται οι τεχνικογεωλογικές ενότητες της περιοχής και οι παράμετροι σχεδιασμού. Επιπρόσθετα, εκτιμάται η συμπεριφορά των σχηματισμών κατά τη διάνοιξη της σήραγγας, σύμφωνα με το διάγραμμα TBC (Tunnel Behaviour Chart). Τέλος, αποτυπώνονται οι ζώνες γεωλογικής επικινδυνότητας που αναμένονται κατά μήκος της χάραξης, σύμφωνα με τα γεωτεχνικά χαρακτηριστικά των σχηματισμών. Στο κεφάλαιο 5 περιγράφεται η αξιολόγηση εφαρμοσιμότητας των μηχανημάτων ολομέτωπης διάνοιξης σηράγγων. Συγκεκριμένα, μελετάται το πεδίο εφαρμογής των TBM με σκοπό την τελική επιλογή μηχανήματος με την καλύτερη εφαρμοσιμότητα και το μικρότερο βαθμό διακινδύνευσης κατά μήκος της χάραξης, σύμφωνα με τις ζώνες γεωλογικής επικινδυνότητας και τα γεωτεχνικά χαρακτηριστικά των σχηματισμών. Τέλος, στο κεφάλαιο 6 παρατίθενται τα αποτελέσματα από δισδιάστατες αριθμητικές αναλύσεις με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων (RS2) για τη προσομοίωση της εκσκαφής σε διάφορες γεωτεχνικές συνθήκες. Σκοπός των αναλύσεων είναι η καταγραφή της μέγιστης επιφανειακής καθίζησης και η εύρεση της απαιτούμενης πίεσης υποστήριξης στο μέτωπο εκσκαφής, προκειμένου οι καθιζήσεις να μη ξεπερνούν τα επιτρεπόμενα όρια που θέτει η Ελληνικό Μετρό Α.Ε. για τις οδούς, τις συνήθεις κατασκευές και τα ευαίσθητα κτήρια.	el
heal.abstract	This thesis deals with the geological and geotechnical evaluation of the rock mass during the excavation of the extension of Metro Line 2. The aim of the thesis is to select the appropriate tunnel boring machine (TBM) for the excavation of the Metropolitan tunnel according to the geotechnical characteristics of the geological formations in order to avoid surface subsidence and failures at the excavation face. Chapter 1 presents the available data used and the analytical methodology applied for the preparation of the study, as well as various characteristics and important data concerning the Line 2 extension project. Chapter 2 analyses the theoretical background of the thesis. In particular, the main geotechnical characteristics of intact rock and rock mass, the mechanised tunnelling method, the different types of tunnel boring machines and their fields of application are described. Finally, the geotechnical properties of the “Athenian Schist” are analysed, which constitutes the geological unit that indicates great heterogeneity, due to intense tectonic stress and weathering. Chapter 3 describes the geological conditions of the wider Athens area and then the geological conditions of the project area. In particular, the geomorphological characteristics, the stratigraphy and the geological formations encountered, the tectonics and the hydrogeological characteristics of the rocks are described. Chapter 4 analyses the geotechnical units. Initially, the geological section of the project is presented, which was created with the available data of the sampling boreholes of Hellenic Metro S.A. Then, by statistical analysis of the laboratory tests and classification of the rock masses with the Geological Strength Index (GSI), the technical-geological units of the area and their design parameters are indicated. In addition, the behaviour of the formations during tunnel excavation is assessed, according to the Tunnel Behaviour Chart (TBC). Finally, the geological hazard zones expected along the alignment are mapped according to the geotechnical characteristics of the geological formations. Chapter 5 describes the feasibility assessment of the tunnel boring machines. In particular, the range of application of TBMs is studied in order to select the one with the best feasibility and the lowest degree of risk according to the geological hazard zones and geotechnical characteristics of the rock masses. Finally, chapter 6 presents the results of two-dimensional numerical analyses with the finite element method (RS2) for the simulation of excavation under various geological conditions. The purpose of the analyses is to estimate the maximum surface subsidence and to find the required support pressure at the excavation face in order to ensure that the subsidence does not exceed the allowable limits set by Hellenic Metro S.A. for roads, normal structures and sensitive buildings.	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	233 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false