Geomechanika 1300-OGMK4W

Program wykładu:
1. Zadania geomechaniki. Interdyscyplinarność diagnoz, prognoz, ekspertyz i projektów wynikająca z kompleksowej analizy geologicznej. Naziemne i podziemne obiekty inżynierskie. Historia wiedzy i przykłady realizacji obiektów współczesnych i historycznych.
2. Geomechaniczne cechy skały i masywu skalnego in situ. Zróżnicowanie geologiczne wpływające na geomechaniczną ocenę właściwości górotworu. Uwarunkowania globalne oraz w skali kraju, inżynierskich przeszłych, współczesnych i przyszłych potrzeb inwestycyjnych. Rozwój wiedzy teoretycznej, techniki i technologii.
3. Analizy nieciągłości masywu skalnego. Szczelinowatość. Pojęcie chropowatości. Badania terenowe, otworowe i w podziemnych laboratoriach badawczych (URL). Geologiczne, inżynierskie i teoretyczne systemy klasyfikacji nieciągłości masywu. Wytyczne norm PN- EN ISO. Ogólnie przyjęte, klasyczne systemy wskaźnikowej charakterystyki cech masywu skalnego (RQD, RM, GSI, JCR) - klasyfikacje Bieniawskiego, Bartona, Hoecka i Browna.
4. Rodzaje obiektów inżynierskich realizowanych w masywach skalnych. Podział metod eksploatacji złóż surowców i ich wymogi względem stateczności masywu skalnego. Rodzaje i skala zagrożeń stateczności oraz skala przekształceń geośrodowiskowych masywu skalnego w otoczeniu realizowanych obiektów podziemnych oraz problemy deterioracji obiektów naziemnych.
5. Metodologia i etapy projektowania. Etapy i cele rozpoznania warunków geologiczno-inżynierskich powierzchniowych i wgłębnych. Zastosowanie kartograficznych metod zdalnych i bezpośrednich, geologiczno-inżynierskie rozpoznanie powierzchniowe i wgłębne, pobieranie prób skalnych, opróbowanie rdzeni wiertniczych, przygotowywanie programu badań laboratoryjnych niszczących i nieniszczących.
6. Właściwości geomechaniczne masywu skalnego i skały. Metody ich oceny. Prognozy zależności między cechami fizycznymi skał w warunkach naturalnych i sztucznych na powierzchni, w płytkich wyrobiskach oraz na dużych głębokościach. Parametry projektowe. Zróżnicowanie metodyki ich wyznaczania w zależności od rodzaju obiektu inżynierskiego (surowce budowlane, budownictwo hydrotechniczne, górnictwo naziemne i podziemne, tunelowanie drogowe, podziemne magazyny odpadów i surowców, kamienne obiekty zabytkowe).
7. Pojęcie naprężeń pierwotnych i wtórnych. Stosowanie metod symulacyjnych do oceny deformacji górotworu w górnictwie podziemnym i skalnym górnictwie naziemnym. Podstawy teorii sprężystości, plastyczności i kruchego pękania. Podstawy oceny stanu naprężeń wokół podziemnego wyrobiska inżynierskiego. Strefy deformacji. Niecki osiadania na powierzchni.
8. Możliwości oraz metody badawcze oceny naprężeń geologicznych w masywie skalnym. Podstawy teoretyczne. Metody badań in situ, otworowe, szczelinowanie hydrauliczne, metoda „breakaut”, badania laboratoryjne wytrzymałościowe, ultradźwiękowe i strukturalne.
9. Zagrożenia geologiczno-inżynierskie naturalne i antropogeniczne i ich oddziaływanie na warunki zagospodarowania górotworu w warunkach długotrwałych i krótkotrwałych. Problemy wzajemnego oddziaływania infrastruktury naziemnej i podziemnej. Niecka osiadania nad wyrobiskami górniczymi, zapadliska, podtopienia terenu. Stare zroby i inne przejawy podziemnego górnictwa historycznego. Metody rozpoznania. Wyznaczanie stref bezpiecznych oraz stref zagrożonych.
10. Techniczne metody przeciwdziałania zagrożeniom naturalnym i antropogenicznym górotworu skalnego na powierzchni, w strefie przypowierzchniowej i na dużych głębokościach.
11. Problemy adaptacji, rewitalizacji i konserwacji podziemnej i naziemnej infrastruktury górniczej, utylizacja zaniechanych otworów wiertniczych, ustalenie wymagań dla przystosowania ich do celów przemysłowych, komunalnych, monumentalnych i badawczych (URL). Zasoby energii geotermicznej masywów skalnych. Metody ich wykorzystania w odniesieniu do masywów skalnych naturalnych i w likwidowanych kopalniach podziemnych i haldach. Niezbędne parametry ich oceny geomechanicznej.