Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi EgyetemÉpítőmérnöki Kar - építőmérnök képzés 1782 óta

Az IAEG és ISRM nemzetközi tudományos szervezetek alapján meghatározott definíció szerint a kis szilárdságú kőzetek 1 MPa és 20 MPa egyirányú nyomószilárdság közöttiek. A kis szilárdságú kőzetek vizsgálatának különös jelentősége van. Sok esetben találkozhatunk ilyen típusú kőzetekkel kivitelezési munkáknál, amikor speciális feltárási, vizsgálati és tervezési módszerek alkalmazása szükséges. Kőzetek tartós teher alatt mért teherbírása a tapasztalatok szerint jóval kisebb, mint a rövid távú terhelés esetén, ezért van különös jelentősége a tartós terhelés hatásának vizsgálatára. A kis szilárdságú kőzetek szilárdsága közel van a kivitelezési munkák hatására kialakuló feszültségekhez, azaz a biztonság kisebb, mint normál szilárdságú kőzeteknél. Ezáltal a tartós terhelés hatására kialakuló szilárdságcsökkenést a legtöbb esetben nem lehet elhanyagolni. Így szükséges az ilyen típusú kőzetek tulajdonságait tartós teher hatására is vizsgálni és azokkal számolni a tervezésnél. A fentiekből adódóan a kis szilárdsáságú kőzeteknél tartós teher hatásának vizsgálata nemzetközileg is fontos és kutatott téma, amiben számos új lehetőség rejtőzik még.

A tervezett kutatási témát a nemzetközileg már meghatározott alapoktól kezdjük, aminek a továbbfejlesztését tervezzük laboratóriumi vizsgálatok és numerikus modellezése alkalmazásával. A reológiai vizsgálatokra szolgáló eszköz már fejlesztés alatt áll a tanszéken.

A doktoranduszhallgató feladata a laboratóriumi vizsgálatok összeállítása és elvégzése, aminek segítségével mérni tudjuk a kis szilárdságú kőzetek tartós teher hatására kialakuló viselkedését. Fontos, hogy több különböző kőzettípus vizsgálatát tervezzük (márga, kiscelli agyag, durva mészkő, homokkő), hogy a különböző kőzettípusok viselkedésében várható különbséget le tudjuk írni. A választott kőzettípusok szilárdsága a nagyon gyengétől a közepesen gyengéig változik majd, hogy a kis szilárdságú kőzetek teljes spektrumáról rendelkezésre álljon vizsgálati eredmény. A kutatásban a kis szilárdságú kőzetek szilárdságára definiált teljes terjedelem vizsgálatát tervezzük.

A laborvizsgálati fázis után a mért eredményekre épülve numerikus modellek készülnek, hogy segítségükkel meghatározzuk azokat a paramétereket, amelyek jól leírják a kőzetek viselkedését tartós teher hatására. A különböző típusú kőzetek laboratóriumban mért értékeinek, a tartós teher hatására meghatározott jellemzőinek összehasonlítása értékes eredményeket szolgáltathat. Ugyanígy fontos a tartós és rövid idejű terhelés hatásának az összehasonlítása. Ezért fontos a vizsgált kőzetek szokásos kőzetmechanikai paramétereinek, valamit a geológiai leírásának és ásványos összetételének az ismerete.

A kutatás eredménye várhatóan használható például felszín alatti üregek hosszú távú stabilitásának vizsgálatára.

******************

The investigation of weak rocks has special importance. Constructional works several times exposes this kind of rocks, in this case special investigational, test and design methods are recommended to use. The long term strength of the rocks smaller than the short term therefore the investigation of the long term behavior is important. The strength of the weak rocks is usually close to the construction work induced stresses, thus the safety is smaller than normal strength of the rocks. Therefore, the decrease of strength in long term loading cannot be neglected. That is why it is necessary to measure and calculate the long term strength parameters. This topic, the investigation of the long term behavior of weak rocks is a current internationally studied field.