Upload
others
View
6
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Zasady zaliczenia ćwiczeń:•Obecność na ćwiczeniach (dopuszczalne 3 nieobecności)•Ocena końcowa na podstawie kolokwium (max 50 pkt)
Dostateczny 25-31 pktDostateczny plus 32-36 pktDobry 37-41 pktDobry plus 42-46 pktBardzo dobry 47-50 pkt
Literatura:�Glazer Z., Malinowski J. 1991. Geologia i geotechnika dla inżynierów
budownictwa. PWN Warszawa�Kidybiński A. 1982. Podstawy geotechniki kopalnianej. Wyd. Śląskie.
Katowice.�Pinińska J. 1994-2007. Właściwości wytrzymałościowe i odkształceniowe
skał. T. 1-10. Zakład Geomechaniki UW. Warszawa�Pinińska J. (Red). 2009. Baza danych geomechanicznych właściwości skał.
Zakład Geomechaniki UW. Warszawa
GEOLOGIA STOSOWANA (III)Geomechanika
Specjalizacje na Wydziale Geologii UW
•Hydrogeologia
•Geologia inżynierska
•Ochrona środowiska
•Geologia stratygraficzna i poszukiwawcza
•Geologia klimatyczna
•Paleontologia
•Geochemia, mineralogia i petrologia
•Geologia złożowa i gospodarcza
•Tektonika i kartografia geologiczna
GEOLOGIA STOSOWANA (III)Geomechanika
Geologia inżynierska
Zakład Geologii Inżynierskiej
Zakład Geomechaniki
Zakład Geofizyki i Mechaniki Ośrodków Ciągłych
GEOLOGIA STOSOWANA (III)Geomechanika
BADANIA TERENOWEKlasyfikacje masywów skalnych
BADANIA LABORATORYJNEWłaściwości fizyczne
BADANIA DETERIORACJI MATERIAŁU SKALNEGO
BADANIA LABORATORYJNENieniszczące - ultradźwiękowe
BADANIA LABORATORYJNENiszczące - wytrzymałościowe
KRYTERIA ZNISZCZENIA SKAŁANANLIZA ROZKŁADU NAPRĘŻEŃ (zajęcia komputerowe)
KO
MP
LEK
SO
WE B
AD
AN
IA W
ŁA
ŚC
IWO
ŚC
I SK
AŁ
GEOLOGIA STOSOWANA (III)Geomechanika
BADANIATERENOWE
//BADANIA TERENOWE//WŁAŚCIWOŚI FIZYCZNE//BADANIA ULTRADZWIĘKOWE//BADANIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE//DETERIORACJA SKAŁ//KRYTERIA ZNISZCZENIA SKAŁ, ANALIZA ROZKŁADU NAPRĘŻEŃ W MASYWIE SKALNYM//
KOMPLEKSOWE BADANIA WŁAŚCIWOŚCI SKAŁ
ZAKŁAD GEOMECHANIKIINSTYTUT HYDROGEOLOGII I GEOLOGII INŻYNIERSKIEJ UWINSTYTUT HYDROGEOLOGII I GEOLOGII INŻYNIERSKIEJ UWINSTYTUT HYDROGEOLOGII I GEOLOGII INŻYNIERSKIEJ UWINSTYTUT HYDROGEOLOGII I GEOLOGII INŻYNIERSKIEJ UW
Al. Żwirki i Wigury 93, 02Al. Żwirki i Wigury 93, 02Al. Żwirki i Wigury 93, 02Al. Żwirki i Wigury 93, 02----089 Warszawa 089 Warszawa 089 Warszawa 089 Warszawa tel. 22 554 05 41, fax. 22 554 00 01 tel. 22 554 05 41, fax. 22 554 00 01 tel. 22 554 05 41, fax. 22 554 00 01 tel. 22 554 05 41, fax. 22 554 00 01
SzczelinowatośćRQDKsOdbojność – MŁOTEK SCHMIDTA
Klasyfikacja masywu skalnego wg Bieniawskiego
BADANIALABORATORYJNE
KOMPLEKSOWE BADANIA WŁAŚCIWOŚCI SKAŁ
-Właściwości fizyczne
gęstośćporowatośćnasiąkliwość
ZAKŁAD GEOMECHANIKIINSTYTUT HYDROGEOLOGII I GEOLOGII INŻYNIERSKIEJ UWINSTYTUT HYDROGEOLOGII I GEOLOGII INŻYNIERSKIEJ UWINSTYTUT HYDROGEOLOGII I GEOLOGII INŻYNIERSKIEJ UWINSTYTUT HYDROGEOLOGII I GEOLOGII INŻYNIERSKIEJ UW
Al. Żwirki i Wigury 93, 02Al. Żwirki i Wigury 93, 02Al. Żwirki i Wigury 93, 02Al. Żwirki i Wigury 93, 02----089 Warszawa 089 Warszawa 089 Warszawa 089 Warszawa tel. 22 554 05 41, fax. 22 554 00 01 tel. 22 554 05 41, fax. 22 554 00 01 tel. 22 554 05 41, fax. 22 554 00 01 tel. 22 554 05 41, fax. 22 554 00 01
//BADANIA TERENOWE//WŁAŚCIWOŚI FIZYCZNE//BADANIA ULTRADZWIĘKOWE//BADANIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE//DETERIORACJA SKAŁ//KRYTERIA ZNISZCZENIA SKAŁ, ANALIZA ROZKŁADU NAPRĘŻEŃ W MASYWIE SKALNYM//
BADANIALABORATORYJNE
KOMPLEKSOWE BADANIA WŁAŚCIWOŚCI SKAŁ
Nieniszczące- ultradźwiękowe
rodzaje badańpomiarfal ultradźwiękowych
ZAKŁAD GEOMECHANIKIINSTYTUT HYDROGEOLOGII I GEOLOGII INŻYNIERSKIEJ UWINSTYTUT HYDROGEOLOGII I GEOLOGII INŻYNIERSKIEJ UWINSTYTUT HYDROGEOLOGII I GEOLOGII INŻYNIERSKIEJ UWINSTYTUT HYDROGEOLOGII I GEOLOGII INŻYNIERSKIEJ UW
Al. Żwirki i Wigury 93, 02Al. Żwirki i Wigury 93, 02Al. Żwirki i Wigury 93, 02Al. Żwirki i Wigury 93, 02----089 Warszawa 089 Warszawa 089 Warszawa 089 Warszawa tel. 22 554 05 41, fax. 22 554 00 01 tel. 22 554 05 41, fax. 22 554 00 01 tel. 22 554 05 41, fax. 22 554 00 01 tel. 22 554 05 41, fax. 22 554 00 01
//BADANIA TERENOWE//WŁAŚCIWOŚI FIZYCZNE//BADANIA ULTRADZWIĘKOWE//BADANIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE//DETERIORACJA SKAŁ//KRYTERIA ZNISZCZENIA SKAŁ, ANALIZA ROZKŁADU NAPRĘŻEŃ W MASYWIE SKALNYM//
BADANIALABORATORYJNE
KOMPLEKSOWE BADANIA WŁAŚCIWOŚCI SKAŁ
Niszczące- wytrzymałościowe
rodzaje badańschemat badańwytrzymałośćmoduł younga E
ZAKŁAD GEOMECHANIKIINSTYTUT HYDROGEOLOGII I GEOLOGII INŻYNIERSKIEJ UWINSTYTUT HYDROGEOLOGII I GEOLOGII INŻYNIERSKIEJ UWINSTYTUT HYDROGEOLOGII I GEOLOGII INŻYNIERSKIEJ UWINSTYTUT HYDROGEOLOGII I GEOLOGII INŻYNIERSKIEJ UW
Al. Żwirki i Wigury 93, 02Al. Żwirki i Wigury 93, 02Al. Żwirki i Wigury 93, 02Al. Żwirki i Wigury 93, 02----089 Warszawa 089 Warszawa 089 Warszawa 089 Warszawa tel. 22 554 05 41, fax. 22 554 00 01 tel. 22 554 05 41, fax. 22 554 00 01 tel. 22 554 05 41, fax. 22 554 00 01 tel. 22 554 05 41, fax. 22 554 00 01
//BADANIA TERENOWE//WŁAŚCIWOŚI FIZYCZNE//BADANIA ULTRADZWIĘKOWE//BADANIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE////DETERIORACJA SKAŁ//KRYTERIA ZNISZCZENIA SKAŁ, ANALIZA ROZKŁADU NAPRĘŻEŃ W MASYWIE SKALNYM//
DETERIORACJASKAŁ
ZAKŁAD GEOMECHANIKIINSTYTUT HYDROGEOLOGII I GEOLOGII INŻYNIERSKIEJ UWINSTYTUT HYDROGEOLOGII I GEOLOGII INŻYNIERSKIEJ UWINSTYTUT HYDROGEOLOGII I GEOLOGII INŻYNIERSKIEJ UWINSTYTUT HYDROGEOLOGII I GEOLOGII INŻYNIERSKIEJ UW
Al. Żwirki i Wigury 93, 02Al. Żwirki i Wigury 93, 02Al. Żwirki i Wigury 93, 02Al. Żwirki i Wigury 93, 02----089 Warszawa 089 Warszawa 089 Warszawa 089 Warszawa tel. 22 554 05 41, fax. 22 554 00 01 tel. 22 554 05 41, fax. 22 554 00 01 tel. 22 554 05 41, fax. 22 554 00 01 tel. 22 554 05 41, fax. 22 554 00 01
KOMPLEKSOWE BADANIA WŁAŚCIWOŚCI SKAŁ
ocena mechanizmówdeterioracji
ocena stanu zaawansowania degradacji
wskazania konserwatorskie
//BADANIA TERENOWE//WŁAŚCIWOŚI FIZYCZNE//BADANIA ULTRADZWIĘKOWE//BADANIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE////DETERIORACJA SKAŁ//KRYTERIA ZNISZCZENIA SKAŁ, ANALIZA ROZKŁADU NAPRĘŻEŃ W MASYWIE SKALNYM//
KRYTERIA ZNISZCZENIASKAŁ
ZAKŁAD GEOMECHANIKIINSTYTUT HYDROGEOLOGII I GEOLOGII INŻYNIERSKIEJ UWINSTYTUT HYDROGEOLOGII I GEOLOGII INŻYNIERSKIEJ UWINSTYTUT HYDROGEOLOGII I GEOLOGII INŻYNIERSKIEJ UWINSTYTUT HYDROGEOLOGII I GEOLOGII INŻYNIERSKIEJ UW
Al. Żwirki i Wigury 93, 02Al. Żwirki i Wigury 93, 02Al. Żwirki i Wigury 93, 02Al. Żwirki i Wigury 93, 02----089 Warszawa 089 Warszawa 089 Warszawa 089 Warszawa tel. 22 554 05 41, fax. 22 554 00 01 tel. 22 554 05 41, fax. 22 554 00 01 tel. 22 554 05 41, fax. 22 554 00 01 tel. 22 554 05 41, fax. 22 554 00 01
KOMPLEKSOWE BADANIA WŁAŚCIWOŚCI SKAŁ
analiza rozkładu naprężeńw masywie skalnym
zajęcia komputerowe
//BADANIA TERENOWE//WŁAŚCIWOŚI FIZYCZNE//BADANIA ULTRADZWIĘKOWE//BADANIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE////DETERIORACJA SKAŁ//KRYTERIA ZNISZCZENIA SKAŁ, ANALIZA ROZKŁADU NAPRĘŻEŃ W MASYWIE SKALNYM//
Zakład Geologii Inżynierskiej
grunt skałaZakład Geomechaniki
0,2 MPa (PN 1986)1,0 MPa (Krajewski 1984)1,5 MPa (Czeska Norma 1989)
Grunt skalisty to grunt rodzimy lity bądź spękanyo nieprzesuniętych blokach (przy czym najmniejszywymiar bloku musi przekraczać 10 cm), któregopróbki nie wykazują zmian objętości ani nierozpadają się pod działaniem wody i mająwytrzymałość Rc > 0,2 MPa (PN-86/B-02480)
Grunt nieskalisty to grunt którego nie możnazaliczyć do gruntów skalistych więc jestrozdrobniony, bez silnych wiązań krystalicznych(PN-86/B-02480).
Geologia inżynierska
GEOLOGIA STOSOWANA (III)Geomechanika
Skała (rock) – termin rozumiany jest jako naturalny zbiór minerałów, skonsolidowany i scementowany lub związany ze sobą w inny sposób tak, że jego wytrzymałość jest większa niż gruntu
Masyw skalny (rock mass) – oznacza skałę „in situ” wraz z nieciągłościami i profilem wietrzeniowym
Materiał skalny (rock material) – rozumiany jest jako skała nienaruszona ograniczona powierzchniami nieciągłości
GEOLOGIA STOSOWANA (III)Geomechanika
BADANIATERENOWE
//BADANIA TERENOWE//WŁAŚCIWOŚI FIZYCZNE//BADANIA ULTRADZWIĘKOWE//BADANIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE//DETERIORACJA SKAŁ//KRYTERIA ZNISZCZENIA SKAŁ, ANALIZA ROZKŁADU NAPRĘŻEŃ W MASYWIE SKALNYM//
KOMPLEKSOWE BADANIA WŁAŚCIWOŚCI SKAŁ
SzczelinowatośćRQDKsOdbojność – MŁOTEK SCHMIDTA
Klasyfikacja masywu skalnego wg Bieniawskiego
GEOLOGIA STOSOWANA (III)Geomechanika
GEOLOGIA STOSOWANA (III)Geomechanika
SZCZELINOWATOŚĆ MASYWU SKALNEGO
Kidybiński [1982] przedstawił sposoby oznaczania szczelinowatości:
Szczelinowatość liniowa S1 – wyraża liczbę spękań na jednostkę długości
N – liczba śladów spękań, szczelinL – długość linii pomiarowej [m]
Szczelinowatość powierzchniowa S2 – wyraża sumaryczną długość śladów spękań przypadających na jednostkę powierzchni skały
N – liczba śladów szczelinl – długość śladu pojedynczej (n-tej) szczeliny w obrębie badanej powierzchni [m] F – pole powierzchni badanej skały [m2]
Szczelinowatość objętościowa S3 – wyraża sumaryczną powierzchnię szczelin na jednostkę objętości skały
N – liczba szczelinS – powierzchnia pojedynczej szczeliny [m2]V – objętość masywu skalnego [m3]
Szczelinowatość jest jednym z ważniejszych wskaźników oceny stanu nieciągłości masywu skalnego
GEOLOGIA STOSOWANA (III)Geomechanika
SZCZELINOWATOŚĆ MASYWU SKALNEGOSzczelinowatość liniowa S1 – wyraża liczbę spękań
na jednostkę długości
N – liczba śladów spękań, szczelinL – długość linii pomiarowej [m]
Szczelinowatość jest jednym z ważniejszych wskaźników oceny stanu nieciągłości masywu skalnego
Przykład 1
N – liczba śladów spękań, szczelin - 2L – długość linii pomiarowej [m] – 1m
GEOLOGIA STOSOWANA (III)Geomechanika
SZCZELINOWATOŚĆ MASYWU SKALNEGOSzczelinowatość powierzchniowa S2 – wyraża
sumaryczną długość śladów spękań przypadających na jednostkę powierzchni skały
N – liczba śladów szczelinl – długość śladu pojedynczej (n-tej) szczeliny w obrębie badanej powierzchni [m] F – pole powierzchni badanej skały [m2]
Szczelinowatość jest jednym z ważniejszych wskaźników oceny stanu nieciągłości masywu skalnego
Przykład 2
l – długość śladu pojedynczej szczelinyl1- 1,10ml2 – 1,15m
F – pole powierzchni badanej skały – 1m2
GEOLOGIA STOSOWANA (III)Geomechanika
SZCZELINOWATOŚĆ MASYWU SKALNEGOSzczelinowatość objętościowa S3 – wyraża
sumaryczną powierzchnię szczelin na jednostkę objętości skały
N – liczba szczelinS – powierzchnia pojedynczej szczeliny [m2]V – objętość masywu skalnego [m3]
Szczelinowatość jest jednym z ważniejszych wskaźników oceny stanu nieciągłości masywu skalnego
Przykład 3
S – powierzchnia pojedynczej szczeliny [m2]S – 1,10mx1,10m= 1,21m2S – 1,15mx1,05m= 1,21m2
V – objętość masywu skalnego [m3] – 1m3
GEOLOGIA STOSOWANA (III)Geomechanika
Wskaźnik RQD(Rock Quality Designation)
RQD – to procentowy wskaźnik nieciągłości ośrodka, stosowany do oceny stanu spękania na rdzeniach wiertniczych.
RQD – Rock Quality Designation [%]Lp – całkowita długość odcinków wykazujących długość większą niż podwójna średnica [m] Lt – całkowita długość bazy pomiarowej [m]
Przykład 4
GEOLOGIA STOSOWANA (III)Geomechanika
Wskaźnik porowatości szczelinowej KsKs – wskaźnik porowatości szczelinowej [%]
∆∆∆∆R – straty rdzenia wiertniczego [m]LR – długość odcinka otworu wiertniczego
Przykład 5
GEOLOGIA STOSOWANA (III)Geomechanika
Wskaźnik odbojnościMłotek Schmidta
Rzymianie wiedzieli, że dobra zaprawa jest twarda i ma dużą wytrzymałość na ściskanie.Subiektywnie kontrolowali jej jakość drapiąc jej powierzchnię żelaznym gwoździem.
Młotek Schmidta umożliwia określenie wskaźnika odbojności sprężystej (rs) na podstawie reakcji na udar o określonej energii przekazanej na powierzchnię danego materiału. Za pomocą młotka uderza się w materiał z określoną energią. Jego odbicie zależy od twardości materiału i jest mierzone za pomocą przyrządu testowego. Posługując się tablicami przeliczeniowymi, można określić wytrzymałość na ściskanie na podstawie liczby odbicia.
BADANIATERENOWE
//BADANIA TERENOWE//WŁAŚCIWOŚI FIZYCZNE//BADANIA ULTRADZWIĘKOWE//BADANIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE//DETERIORACJA SKAŁ//KRYTERIA ZNISZCZENIA SKAŁ, ANALIZA ROZKŁADU NAPRĘŻEŃ W MASYWIE SKALNYM//
KOMPLEKSOWE BADANIA WŁAŚCIWOŚCI SKAŁ
SzczelinowatośćRQDKsOdbojność – MŁOTEK SCHMIDTA
Klasyfikacja masywu skalnego wg Bieniawskiego
GEOLOGIA STOSOWANA (III)Geomechanika
GDZIE BADANIA?
//BADANIA TERENOWE//WŁAŚCIWOŚI FIZYCZNE//BADANIA ULTRADZWIĘKOWE//BADANIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE//DETERIORACJA SKAŁ//KRYTERIA ZNISZCZENIA SKAŁ, ANALIZA ROZKŁADU NAPRĘŻEŃ W MASYWIE SKALNYM//
KOMPLEKSOWE BADANIA WŁAŚCIWOŚCI SKAŁ
•Karpaty
•Sudety
•Góry Świętokrzyskie
•Jura Krakowsko - Częstochowska
•Region lubelski
GEOLOGIA STOSOWANA (III)Geomechanika
GDZIE BADANIA?
//BADANIA TERENOWE//WŁAŚCIWOŚI FIZYCZNE//BADANIA ULTRADZWIĘKOWE//BADANIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE//DETERIORACJA SKAŁ//KRYTERIA ZNISZCZENIA SKAŁ, ANALIZA ROZKŁADU NAPRĘŻEŃ W MASYWIE SKALNYM//
KOMPLEKSOWE BADANIA WŁAŚCIWOŚCI SKAŁ
GEOLOGIA STOSOWANA (III)Geomechanika
•Wszędzie tam gdzie wykorzystywany jest „KAMIEŃ”
•Karpaty
•Sudety
•Góry Świętokrzyskie
•Jura Krakowsko - Częstochowska
•Region lubelski
GDZIE BADANIA?
//BADANIA TERENOWE//WŁAŚCIWOŚI FIZYCZNE//BADANIA ULTRADZWIĘKOWE//BADANIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE//DETERIORACJA SKAŁ//KRYTERIA ZNISZCZENIA SKAŁ, ANALIZA ROZKŁADU NAPRĘŻEŃ W MASYWIE SKALNYM//
KOMPLEKSOWE BADANIA WŁAŚCIWOŚCI SKAŁ
•Karpaty
•Sudety
•Góry Świętokrzyskie
•Wyżyna Śląsko-Krakowska
•Lubelszczyzna
GEOLOGIA STOSOWANA (III)Geomechanika
•Wszędzie tam gdzie wykorzystywany jest „KAMIEŃ”