|
|
|
Određivanje oblika nestabilnosti i mehanike loma čvrstih debelouslojenih stijena oko podzemnih prostorija (ONMELS)
https://www.croris.hr/projekti/projekt/16358
Izvor financiranja: Europska unija (NextGenerationEU)
Trajanje: 1. 10. 2025. – 30.9.2029
Voditelj: Izv. prof. dr. sc. Zlatko Briševac
Proračun: 59.600,75 EUR
Poziv za projektne prijedloge: Poziv za financiranje institucionalnih istraživačkih projekata financiran iz izvora 581 – Mehanizam za oporavak i otpornost (2025.)
Sažetak projekta
Određivanje oblika nestabilnosti i mehanike loma od iznimne je važnosti u prognozi ponašanja stijenske mase oko podzemnih prostorija rudnika i tunela. Ponašanje stijenske mase uvelike zavisi o značajkama intaktnog materijala, diskontinuiteta strukturnih elemenata i značajkama mase te veličini i obliku podzemnih prostorija kao i uvjetima naprezanja. Općenito gledano, ponašanje stijenske mase može biti kao kontinuirane, diskontinuirane ili kvazikontinuirane geotehničke sredine, ali i složeno, naročito u slučaju čvrstih debelouslojenih stijena. U svijetu su razvijene različite analitičke i numeričke metode koje su uglavnom utemeljene ili na principima mehanike kontinuuma ili mehanike diskontinuuma. Međutim, za složeno ponašanje stijenske mase još uvijek ne postoje zadovoljavajuća rješenja kao ni objašnjena u kojim uvjetima ono nastaje. Osim toga, nisu razvijeni zadovoljavajući modeli prognoze ponašanja u odnosu na značajke materijala, diskontinuiteta i mase te uvjeta naprezanja. U tom smislu planira se provedba detaljnih laboratorijskih i terenskih ispitivanja i mjerenja na utvrđivanju značajki materijala, diskontinuiteta i mase te primjena analitičkih i numeričkih metoda proračuna s ciljem utvrđivanja utjecaja pojedinih elemenata na ukupnost ponašanja, odnosno oblika nestabilnosti i mehanike loma. Kao rezultat predloženih istraživanja očekuje se znanstveni doprinos u vidu novih spoznaja o utjecaju pojedinih značajki te model i metode za predviđanje ponašanja stijenske mase oko podzemnih prostorija.
Cilj projekta:
Projekt ima četiri glavna cilja:
- Provesti potrebna laboratorijska i terenska ispitivanja i mjerenja s ciljem postizanja rezultata u ovom istraživačkom projektu te moguće primjene u budućim projektima slične problematike.
- Provesti detaljne analize pomoću analitičkih i numeričkih metoda proračuna radi utvrđivanja utjecajnih veličina.
- Utvrditi utjecaj pojedinih značajki intaktnog stijenskog materijala, značajki diskontinuiteta strukturnih elemenata te značajki stijenske mase na ukupnost ponašanja, odnosno razvoja deformacija, oblika nestabilnosti i mehanike loma čvrstih debelouslojenih stijena oko podzemnih prostorija.
- Razvoj modela i metoda za predviđanje ponašanja stijenske mase u odnosu na značajke materijala, značajke diskontinuiteta strukturnih elemenata i značajke mase te veličine i oblike podzemnih prostorija kao i uvjeta naprezanja.
Ispunjavanjem tih znanstveno-istraživačkih ciljeva posredno bi se ostvarili i dodatni dugoročni ciljevi:
- Osnažiti projektni tim kroz povećanje istraživačkih resursa nabavom potrebne opreme i licenci računalnih programa te stjecanje novih znanja i vještina koje će koristiti u budućim istraživanjima.
- Objaviti niz tematskih znanstvenih radova u časopisima indeksiranim u WoS-u ili Scopusu te na domaćim i međunarodnim znanstvenim skupovima.
Sudionici na projektu
Vidi više| Članovi s Rudarsko-geološko-naftnog fakulteta: | |||
 |
Izv. prof. dr. sc. Zlatko Briševac – voditelj projekta Sveučilište u Zagrebu Rudarsko-geološko-naftni fakultet |
 |
Izv. prof. dr. sc. Petar Hrženjak Sveučilište u Zagrebu Rudarsko-geološko-naftni fakultet |
 |
Prof. dr. sc. Slavko Vujec Sveučilište u Zagrebu Rudarsko-geološko-naftni fakultet |
 |
Prof. dr. sc. Antonia Jaguljnjak Lazarević Sveučilište u Zagrebu Rudarsko-geološko-naftni fakultet |
 |
Prof. dr. sc. Dalibor Kuhinek Sveučilište u Zagrebu Rudarsko-geološko-naftni fakultet |
 |
Izv. prof. dr. sc. Tanja Mališ Sveučilište u Zagrebu Rudarsko-geološko-naftni fakultet |
 |
Doc. dr. sc. Anja Vrbaški Sveučilište u Zagrebu Rudarsko-geološko-naftni fakultet |
 |
V. pred. Nikolina Kovačević Sveučilište u Zagrebu Rudarsko-geološko-naftni fakultet |
| Vanjski suradnici: | |||
 |
Prof. dr. sc. Damir Lazarević Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet |
||
Metodologija istraživanja
Vidi višeU smislu postizanja očekivanih rezultata i ciljeva projekta, postavljena je metodologija i plan istraživanja koji se sastoji od laboratorijskih ispitivanja fizičko-mehaničkih značajki intaktnog materijala i stijenki diskontinuiteta, terenskih metoda mjerenja položaja diskontinuiteta, ispitivanja „in situ“ naprezanja i deformabilnosti stijenske mase kao i čvrstoće pri savijanju ispitnih blokova u stijenskoj mase te mjerenja konvergencija podzemnih prostorija, deformacija i pomaka na pukotinama, zatim provedbe detaljnih numeričkih analiza na postavljenim modelima, te na temelju svih rezultata provedenih istraživanja, razvoj modela za predviđanje ponašanja stijenske mase oko podzemnih prostorija kao i metoda za proračune čvrstoće stijenske mase, nosivosti stupova te nosivosti krovinskih naslaga.
Istraživanja će započeti pregledom i prikupljanjem svih relevantnih znanstvenih i stručnih radova koji se odnose na razmatranu problematiku. Laboratorijskim ispitivanjima potrebno je odrediti osnovne fizičko-mehaničke značajke kao što je gustoća, poroznost, jednoosna tlačna čvrstoća, deformabilnost materijala, čvrstoća u troosnom stanju naprezanja te čvrstoća pri savijanju. Od terenskih metoda ispitivanja provest će se određivanje „in situ“ naprezanja i deformabilnosti stijenske mase, određivanje „in situ“ čvrstoće pri savijanju ispitnih blokova u stijenskoj masi. Mjerenja konvergencija podzemnih prostorija kao i deformacija materijala te pomaka na karakterističnim diskontinuitetima provodit će se tijekom trajanja istraživačkog projekta u realnim uvjetima prilikom podzemnog načina otkopavanja blokova arhitektonsko-građevnog kamena. Sva ova ispitivanja i mjerenja provodit će se na materijalima i lokacijama odabranih ležišta koja su izgrađena od čvrstih debelouslojenih stijena na području Hrvatske.
Za provedbu laboratorijskih i terenskih metoda ispitivanja i mjerenja Geomehanički laboratorij Rudarsko-geološko-naftnog fakulteta posjeduje svu potrebnu osnovnu opremu, uređaje i mjerne instrumente. Međutim, potrebna je zamjena dotrajalih komponenti računalnog mjernog sustava i neispravne opreme te nabava novog dijela opreme i uređaja, kojima bi se omogućila uspostava postupaka ispitivanja s posebnim režimom vođenja procesa.
Numeričke analize provest će se na postavljenim modelima za različite moguće situacije međusobnih odnosa značajki materijala naslaga ležišta, položaje diskontinuiteta kao i dimenzije podzemnih prostorija te uvjete naprezanja. Proračuni numeričkih modela provest će se pomoću licenciranih računalnog programa koji će se nabaviti sredstvima ovog projekta. Na temelju rezultata svih ispitivanja i mjerenja te analiza numeričkih modela provest će se razvoj modela za predviđanje ponašanja stijenske mase oko podzemnih prostorija pomoću nekih od alata naprednih tehnologija koji će biti primjenjivi za ovu vrstu problematike. Metode proračuna čvrstoće stijenske mase, nosivosti stupova te nosivosti krovinskih naslaga razvit će se pomoću Microsoft Excel računalnog programa. Osnovna nit vodilja prilikom razvoja modela kao i metoda proračuna je da njihovo korištenje bude što jednostavnije i razumljivije za korisnika, odnosno inženjere koji se bave ovom problematikom prilikom preliminarnih analiza stabilnosti podzemnih prostorija u čvrstim debelouslojenim stijenama.
Diseminacija
Vidi više