A kőzetbe kialakított autópályák tervezése és kialakítása jelentős mérnökgeológiai kihívások elé állítja a kivitelezőket, amelyek közül az alagutak kihajtása és a lejtők állékonysága a legnagyobb földtani kockázattal bíró tevékenység. A doktori kutatásnak célja ezen mérnökgeológiai kockázatok felmérése és elemzése, egy konkrét térségre, Budapest környékére vonatkozóan. Az elvégzendő feladatok közül első lépésben a jelölt feldolgozza a rendelkezésre álló mérnökgeológiai adatokat, beleértve a földtani térképeket, fúrási rétegsorokat és laboratóriumi mérési adatokat. Az adatbázis alapját a tanszéken az utóbbi évtizedben elvégzett mérések adják, amelyek főként a tervezett M0-ás autópályához készültek s annak is az észak-nyugati kőzetekben kialakított szakaszára vonatkoznak. Ezen adatok mellett a terület bejárásával és újabb felszíni minták gyűjtésével a mérnökgeológiai adatbázis bővítését kell elvégezni. Ehhez a helyszíni mérések (rétegdőlés, tagoltságok, stb.) mellett részletes laboratóriumi kőzetfizikai vizsgálatok elvégzése szükséges a területről begyűjtött mintákból (sűrűség, szilárdság, időállóság, stb). A vizsgálatok során kiemelt figyelmet kell szentelni a Dachsteini Mészkő, a Szépvölgyi Mészkő, A Budai Márga a Hárshegyi Homokkő és az édesvízi mészkő képződményekre, mint a területen leggyakoribb kőzetekre. Ezek alapján az adatok elemzésével a térségben kialakítandó sziklalejtők és alagutak tervezéséhez jelentős mérnökgeológiai adatbázis jön létre. Az adatbázis alapján azonosíthatók az egyes formációba sorolható kőzetek főbb paraméterei és azok változékonysága, valamint a főbb földtani kockázatok. Ennek segítségével a terültre vonatkozóan egy új földtani kockázat értékelési rendszer is kidolgozható. A rendszer kidolgozásához a nemzetközi szakirodalomban található publikált metodológiát a hazai viszonyokra kell adaptálni. Az így kialakított rendszer főbb elemei általánosíthatók és más területek földtani kockázatainak elemzésére is átültethetők. A doktori téma kiírás kapcsolódik a BME kiemelt kutatási területei közül a TKP-6-6/PALY-2021 számú projekt, NVA 11-es földtani veszélyek témaköréhez.
***
Significant engineering geological risks are associated with constructing highways cut into rocks. The most significant ones are linked to slope stability of rocky slopes and the excavation of tunnels. The main aim of this research proposal is to assess the engineering geological hazards and estimate the risks of a selected area, the Budapest region, where intense construction activity of highways is planned. The first task of the candidate is to collect and evaluate the engineering geological data of the study area, including the analyses of geological maps, borehole data, stratigraphy and laboratory test results of the rock formations. For this step, a large quantity of data is available at our department, which was collected during the past ten years and linked to projects associated with the exploration works of the planned M0 highway section located NW to Budapest. The database must be extended by additional fieldwork such as measuring dip, joint system, etc intense study area sampling, and laboratory testing of collected rock specimens. The tests should focus on the physical parameters of rocks, such as density, strength, durability, etc. The main target formations are Dachstein Limestone, Szépvölgy Limestone, Buda Marl, Hárshegy Sandstone, and travertine, which are the most common rock formations in the area. With the completion of analyses, it will be possible to form a complete database to design rock slopes and tunnels in the region. Using this data set, it is possible to outline an engineering geological system that describes the most important parameters of rock formation, their variability, and the significant geological hazards associated with these formations. Based on this, a new hazard assessment system for this region is feasible. The methods published in international journals will be adopted to elaborate on this new hazard assessment system. The main elements of this new system can be used to assess geological hazards in other areas. The proposed topic is strongly linked to one of BME's leading research focus areas, ' Geological hazards’ (topic no: NVA-11, Project no. TKP-6-6/PALY-2021).
1. Frattini P, Crosta G, Carrara A 2010. Techniques for evaluating the performance of landslide susceptibility models. Engineering Geology, 111, 62-72, https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2009.12.004.
2. Gariano SL, Guzzetti F.2016. Landslides in a changing climate. Earth Sci Rev 2016;162:227–52. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2016.08.011.
3. Jabeyedoff M, Carrea D, Derron M-H, Thierry O, Penna I, Bejamin R 2020. A review of methods used to estimate initial landslide failure surface depths and volumes” Engineering Geology 267:105478, 36p, http://dx.doi.org/10.1016/j.enggeo.2020.105478
4. Leroueil S, Locat J. 2020. Slope movements — Geotechnical characterization, risk assessment and mitigation. Geotechnical Hazards, CRC Press; 2020, p. 95–106. https://doi.org/10.1201/9781003078173-6
5. Shin, H-S, Kwon, Y-C, Jung, Y-S, Bae, G-J, Kim, Y-G. Methodology for quantitative hazard assessment for tunnel collapses based on case histories in Korea. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 46. 1072-1087. 10.1016/j.ijrmms.2009.02.009.
1. Engineering Geology [Q1]
2. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment [Q1]
3. Acta Geotechnica [Q1]
4. Water [Q1]
5. Periodica Polytechnica, Civil Engineering [Q3]
6. Natural Hazards and Earth System Sciences [Q2]
1. Davarpanah, S.M. ; Sharghi, M. ; Vásárhelyi, B. ; Török, Á. 2022. Characterization of Hoek–Brown constant mi of quasi-isotropic intact rock using rigidity index approach. Acta Geotechnica 17, 3 pp. 877-902, https://doi.org/10.1007/s11440-021-01229-2
2. Török Á., Barsi Á., Bögöly Gy., Lovas T., Somogyi Á., Görög, P. 2018. Slope stability and rockfall assessment of volcanic tuffs using RPAS with 2-D FEM slope modelling. Natural Hazards and Earth System Sciences. 18, 583-597 https://doi.org/10.5194/nhess-18-583-2018
3. Kápolnainé Nagy-Göde F., Török Á. 2022. Rainfall-Induced or Lake-Water-Level-Controlled Landslide? An Example from the Steep Slopes of Lake Balaton, Hungary, Water 14, no. 7: 1169. https://doi.org/10.3390/w14071169
4. Miao, F. ; Wu, Y. ; Török, Á. ; Li, L. ; Xue, Y. 2022. Centrifugal model test on a riverine landslide in the Three Gorges Reservoir induced by rainfall and water level fluctuation. Geoscience Frontiers, 13: 3 Paper: 101378, https://doi.org/10.1016/j.gsf.2022.101378
5. Czinder, B., Török, Á. 2020. Strength and abrasive properties of andesite: relationships between strength parameters measured on cylindrical test specimens and micro-Deval values-a tool for durability assessment. Bulletin of Engineering Geology and the Environment. 10.1007/s10064-020-01983-9.
1. Czinder, B, Vásárhelyi, B, Török, Á, 2021. Long-term abrasion of rocks assessed by micro-Deval tests and estimation the abrasion process of rock types based on strength parameters. Engineering Geology 282, Paper: 105996, 13 p. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2021.105996 [Q1]
2. Davarpanah, S.M.; Sharghi, M.; Vásárhelyi, B.; Török, Á. 2021. Characterization of Hoek–Brown constant mi of quasi-isotropic intact rock using rigidity index approach. Acta Geotechnica, paper 11440. https://doi.org/10.1007/s11440-021-01229-2. [Q1]
3. Miao, F; Zhao, F; Wu, Y ; Li, L; Török, Á. 2023. Landslide susceptibility mapping in Three Gorges Reservoir area based on GIS and boosting decision tree model. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment. 37, 2283–2303. https://doi.org/10.1007/s00477-023-02394-4 [Q1]
4. Kápolnainé Nagy-Göde F., Török Á. 2022. Rainfall-Induced or Lake-Water-Level-Controlled Landslide? An Example from the Steep Slopes of Lake Balaton, Hungary. Water 14, 7: 1169. https://doi.org/10.3390/w14071169 [Q1]
5. Török, Á., Vásárhelyi B. 2010. The influence of fabric and water content on selected rock mechanical parameters of travertine, examples from Hungary. Engineering Geology, 115: 237-245. [Q1]