A statikai tervezés és a biztonsági értékelés adatigényének kielégítése fejlett geotechnikai, kőzetmechanikai mérési módszerek alkalmazásával

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "A statikai tervezés és a biztonsági értékelés adatigényének kielégítése fejlett geotechnikai, kőzetmechanikai mérési módszerek alkalmazásával"

Mátyás Somogyi
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 A statikai tervezés és a biztonsági értékelés adatigényének kielégítése fejlett geotechnikai, kőzetmechanikai mérési módszerek alkalmazásával Kovács László, Kőmérő Kft., Pécs kovacslaszlo@komero.hu Új utak a földtudományban, 2012/3. előadássorozat MGE MFGI MBFH közös rendezvény, Budapest, április 18. Amiről ma beszélni szeretnék... A hazai kőzetmechanika helyzete nemzetközi összehasonlításban; A Bátaapáti NRHT kapcsán megoldandó kőzetmechanikai feladatok; Fejlett 3D optikai vágatszkenner alkalmazása a geotechnikai minősítés folyamatában; Primer kőzetfeszültség-mérések, illetve feszültségváltozás-mérések módszerei; A Longitudinális Deformációs Profil meghatározása ún. elhaladásos extenzométeres szelvényekkel; Új típusú, egyetlen mintán végezhető tönkremeneteli határgörbe-meghatározás (MFS, vagy Kovári-módszer). 1

.. A hazai kőzetmechanika helyzete nemzetközi összehasonlításban; A Bátaapáti NRHT kapcsán megoldandó kőzetmechanikai feladatok; Fejlett 3D optikai vágatszkenner alkalmazása a geotechnikai minősítés

2 A Bátaapáti radioaktívhulladék-tároló előkészítése kapcsán vizsgálandó legfontosabb paraméterek/folyamatok/jelenségek A geotechnikai jellemzők térbeli változékonysága (empirikus geotechnikai minősítő módszerek folyamatos és következetes alkalmazásával); A primer és a szekunder feszültségtér elemei (beleértve a feszültségfüggő hidro-mechanikai jelenségeket és folyamatokat); A tranziens és a hosszú távú deformációs folyamatok; Az ép kőzetmátrix valamint a különböző kitöltőanyagok szilárdsági és deformabilitási tulajdonságai (laboratóriumi tesztek és/vagy numerikus visszaszámítások révén); Az agyagos törészónák mechanikai tulajdonságai (a geotechnikai problémák megelőzése mellett azért, hogy megvédhessük az agyagos övek, mint a földtani gát legfontosabb szigetelő elemeinek integritását); Az EDZ és az Edz kiterjedése, eloszlása illetve az abban végbemenő kapcsolt (THMC) folyamatok; Reológiai viselkedés, a hosszú távú nyitva tartás kapcsán fellépő folyamatok monitorozása. In situ vizsgálati program Bátaapátiban Inklinométerek csak a portálok rézsűiben (BiN-1,...,-4; BiK-1,...,-4) Radiális elrendezésű extenzométeres szelvények 4 vagy 6 extenzométerrel (Ext-1,..., Ext-5, Ext-8, Ext-10) Elhaladásos extenzométeres szelvények 3 vagy 4 extenzométerrel (Ext-6, Ext-7, Ext-9) Nagy felbontású (±0,02 mm) mechanikai konvergenciamérő szelvények (KON-1,...,-14) Automatikus, háromszöges elrendezésű deformációs monitoring eszközök (DEF-1,...,-28) Primer kőzetfeszültség-mérések a) 2D-s Doorstopper-módszerrel (Bm-1,-2,-3; Bkf-1,-2,-3;-5) b) 3D CSIRO HI-cellás módszerrel (Bkf-1,-2,-3,-5) Vágathajtás okozta feszültségváltozás mérése 2x6 db CSIRO HI-cellás rendszerekkel (Bkc-1,...-6; Bkc-7,...,-12) Load Cell horgonyerőmérő rendszerek (LC-1;-8) Lőttbeton-ellenőrző mérőhely (LB) Nagyléptékű deformációs (Plate Jacking) teszt (PJ-1,...,-3) 2

távú deformációs folyamatok; Az ép kőzetmátrix valamint a különböző kitöltőanyagok szilárdsági és deformabilitási tulajdonságai (laboratóriumi tesztek és/vagy numerikus visszaszámítások révén); Az

3 A fogások geotechnikai minősítése optikai vágatszkenner és 3D-s modellalkotás alkalmazásával (JointMetriX3D és ShapeMetriX3D) JointMetriX3D A sztereografikus képalkotás alapelve ShapeMetriX3D Egy frissen jövesztett vájvég torzításmentes leképezése és az ehhez használt kameraállások Osztott (bal és jobb) kalott A tárolókamrák egyes jövesztési fázisaiban készített, georeferált 3D-s modellek a geotechnikailag kiemelt jelentőségű törésekkel Egységes kalott Talpszelet 3

torzításmentes leképezése és az ehhez használt kameraállások Osztott (bal és jobb) kalott A tárolókamrák egyes

4 A módszer további felhasználási lehetőségei Bátaapátiban (saját fejlesztésű célszoftverekkel) Vájvég repedezettségi mérőszámának (RQD) automatikus, objektív meghatározása Teljes vágatszakaszok térbeli felépítése az egyedi fogásokból Felületprofilok és repedésfelületek nyírószilárdságának meghatározása 3D-s SMX modellből Miért kell foglalkozni a primer kőzetfeszültséggel? Szerkezeti földtan Múlt A jelenleg észlelhető kőzetstruktúrát létrehozó természeti folyamatok értelmezhetősége (paleofeszültségterek) Jövő Természetes eredetű kockázatok értékelése (földrengésveszélyeztetettség, vulkáni tevékenység, talajmozgások, stb.) Kőzetmechanika, mérnöki tervezés A korábbi mérnöki gyakorlat (sikerek és kudarcok) értékelése PRIMER KŐZETFESZÜLTSÉG Az üregképzés hatására adandó kőzetválaszok előrejelzése, a megvalósíthatóság vizsgálata Az elméleti megközelítések és a tényleges mérési adatok között akár több 100%-os eltérések is lehetnek!!! 4

Szerkezeti földtan Múlt A jelenleg észlelhető kőzetstruktúrát létrehozó természeti folyamatok értelmezhetősége (paleofeszültségterek) Jövő Természetes eredetű kockázatok értékelése

5 A mag-túlfúrásos módszerek leggyakoribb változata, a 2D-s ún. Doorstopper módszer (első sikeres hazai alkalmazása: 2002-ben, Bátaapátiban) A Doorstopper-cella M - kőzetmag D - Doorstopper cella A - adatgyűjtő egység A jelenleg elérhető legkorszerűbb kőzetfeszültség-mérés 3D-s CSIRO HI-cellás mag-körülfúrásos módszerrel (a teljes feszültségtenzor meghatározása egy mérésből) 5

Doorstopper-cella M - kőzetmag D - Doorstopper cella A - adatgyűjtő egység A jelenleg elérhető

6 Mindez így néz ki a gyakorlatban... Vágathajtás hatására bekövetkező feszültségváltozás mérése CSIRO HI-cellákkal A HGM-kamrában és az I-K2 tárolókamrában telepített rendszerekkel A Bkc-10 jelű HI cellával érzékelt feszültségváltozások alakulása a cella és az I-K2 kalott aktuális távolságának függvényében 6

HI-cellákkal A HGM-kamrában és az I-K2 tárolókamrában telepített

7 A kőzetköpenyben fellépő tranziens deformációs folyamatok (Longitudinális Deformációs Profil - LDP) A vágathajtás során fellépő deformációk eloszlása LDP (Hoek 2000 nyomán) Pontos mérésük lehetővé teszi: Az alkalmazott biztosítószerkezetekkel együttdolgozó kőzetek reális viselkedésének leírását, megértését; A korai tervezési fázisokban a numerikus modellezés kiinduló és validáló adatainak biztosítását. Megfelelő numerikus visszaszámítási módszerekkel a repedésszilárdsági paraméterek, a nagy léptékű deformabilitás és a primer feszültségállapot meghatározását; A felskálázást (upscaling); A kivitelezés fázisában a modellek előrejelzéseinek ellenőrzését, a modellek finomítását; A kivitelezés megfelelőségének (az üreg stabilitásának) ellenőrzését. Fúrólyuk-extenzométerek telepítése Elhaladásos elrendezés Sugaras elrendezés 7

8 Radiális elmozdulások meghatározására telepített elhaladásos fúrólyuk-extenzométer eredményei Az eredmények felhasználása a beépített biztosítószerkezet hatásainak elemzésére és azok optimalizálására 8

9 Egymintás (Kovári-féle, vagy Multiple Failure State - MFS típusú) tönkremeneteli határgörbe-meghatározás CT-felvételek: KEDOI és TOMOGEO Kft. A Kovári-mérések eredményeinek értékelése a Hoek-Brown és a Mohr-Coulomb tönkremeneteli kritériumok szerint (RocData v4.0) 9

10 Köszönöm a figyelmet! JÓ SZERENCSÉT! 10

Hasonló dokumentumok

Helyszíni kőzetmechanikai mérések és monitoring-tevékenység Bátaapátiban

Helyszíni kőzetmechanikai mérések és monitoring-tevékenység Bátaapátiban KOVÁCS LÁSZLÓ Kőmérő Kft., Pécs kovacslaszlo@komero.hu Magyar Alagútépítő Egyesület 2011. évi 2. előadássorozata Budapest, 2011.