Erre a témakiírásra nem lehet jelentkezni.
Nyilvántartási szám:
21/14
Témavezető neve:
Témavezető e-mail címe:
bogoly.gyula@emk.bme.hu
A témavezető teljes publikációs listája az MTMT-ben:
A téma rövid leírása, a kidolgozandó feladat részletezése:
A rézsűállékonysági vizsgálatok a geotechnikai feladatok egyik legfontosabb témaköre. A háromdimenziós egyensúlyi vizsgálaton alapuló (LEM), végeselemes (FEM) és diszkrét elemes (DEM) modellezést egyre növekvőbb léptékben alkalmazza a mérnöki gyakorlat sziklarézsűk stabilitásának vizsgálatában. Korábban, a kinematikai és kétdimenziós egyensúlyi vizsgálatok voltak a legelterjedtebben használt stabilitásvizsgálati módszerek. Azonban a 2D-s vizsgálatok nem képesek a tagolt, heterogén kőzettömegek valós mechanikai viselkedésének leírására vagy az egyes geológiai szerkezeti elemek térbeli eloszlásának figyelembevételére. Ahogy a 3D szoftverek egyre szélesebb körben hozzáférhetővé vállnak, a geotechnikai gyakorlatnak is fel kell ismernie ezeknek a modern numerikus módszereknek az előnyeit az állékonyságvizsgálatoknál, különösképpen a szerkezet földtani hatások figyelembevételénél. Mindazonáltal a numerikus modellezés nem nyújt univerzális megoldást a tagolt kőzettestek minden földtani sajátosságának figyelembevételére, mindössze egy fejlett eszközt kínál, amit bölcsen kell használni a korlátjainak ismeretében. Ezért kőzetkörnyezetben való alkalmazásuk és használhatóságuk feltételei további alapos vizsgálatot igényelnek.
A 3D stabilitás vizsgálatok jellemzően pontosabb képet adnak a természetes sziklafalak vagy mesterséges rézsűk viselkedéséről, kiváltképp amikor a tagoltságok csapásvonala és a rézsű felülete által bezárt szög 20º - 30º-nál is nagyobb, vagy amikor anizotróp anyagi viselkedést kell figyelembe venni, illetve speciális geometriai formákat. Ennek oka, hogy a természetben a sziklarézsűk tönkremenetele bizonyos mértékben mindig térbeli hatások által formált és a valós kőzetkörnyezetek mindig anizotrópok.
A kutatás célja több valós sziklarézsű különböző módszeren alapuló (LEM, FEM, DEM, 2D/3D, lineáris/nem-lineáris anyagmodell, stb.) állékonyságvizsálatának elvégzése, és ezek eredményeinek összehasonlítása a rézsűk helyszíni méréseinek és megfigyelésének tükrében. A vizsgálatok és paramétereik komplex összehasonlítása révén a biztonsági tényező változékonysága és az egyes szerkezetföldtani elemek (főként a tagoltságok folytonosságának és a tagoltsági rendszerek típusának) hatása vizsgálható.
***
Slope stability analysis remains one of the most important problems in geotechnical engineering. Three-dimensional limit equilibrium (LE), finite (FE) and discrete element (DE) modelling is increasingly being applied to assess the stability of rock slopes. Formerly, kinematic and two-dimensional LE modelling techniques were the most frequently used to investigate slope stability. However, 2D analysis cannot model the true mechanics of rock slope conditions, material strengths and the three-dimensional distribution of rock units. As 3D software become more widely commercially available geotechnical engineers have to realize the benefits of assessing stability with these modern numerical methods, especially with respect to the structural geological effects. Nevertheless, numerical modelling is not solution for all difficulties concerning the structural geological features of rock slopes, it is only tool that should be applied wisely with the knowledge of its limitations. Therefore, their applications and limitations in case of rock slope engineering require further analyses.
3D stability analysis usually provides a more accurate representation of slope behaviour and stability, especially where the angle between the strike of the discontinuities and the face of the slope is more than 20 to 30º. It also provides better estimation in case of anisotropic materials or when the slope design includes confining geometries since the nature of the of the slope failures is always three-dimensional in a certain degree and the true ground conditions are generally anisotropic in case of rock masses.
The aim of the research is to carry out several real case slope stability analyses with different numerical methods (different approaches, 2D, 3D, linear and non-linear material models) and make a comparison between the results of the different procedures in the contrast of the in situ measurements and observations of real rock slopes. By means of parametric studies, the variability in the factor of safety and the effects of the structural geological features (particularly the different joint systems and the persistence of discontinuities) can be analysed.
A téma meghatározó irodalma:
1. Wyllie, D. C., Mah, C. W. 2004: Rock slope engineering: civil and mining (4th edition). London: Spon Press, 22-45
2. Kliche, C. A. 2009: Rock slope stability, Society for Mining, Metallurgy and Exploration, Inc, 46-65
3. Pappalardo, G.; Mineo, S.; Rapisarda, F. 2014. Rockfall hazard assessment along a road on the Peloritani Mountains (northeastern Sicily, Italy). Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 14, 2735–2748.
4. Stead, D., Wolter, A. 2015: A critical review of rock slope failure mechanisms: The importance of structural geology, Journal of Structural Geology, Volume 74, Pages 1-23, ISSN 0191-8141, doi: 10.1016/j.jsg.2015.02.002.
5. Gaich, A. McQuillan, A. Yacoub, T. 2020: Rapid and robust slope failure appraisal using aerial photogrammetry and 3D slope stability models. International Journal of Mining Science and Technology. Volume 30, Issue 5, pp 651-658, doi: 10.1016/j.ijmst.2020.05.013
6. McQuillan A, Canbulat I, Oh J. 2020: Methods applied in Australian industry to evaluate coal mine slope stability. International Journal of Mining Sciences and Technology. Vol 30(2), pp. 151-155. doi: 10.1016/j.ijmst.2019.11.001
7. Wines, D. 2016: A comparison of slope stability analyses in two and three dimensions. The Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. Vol. 116, pp. 399-406. doi: 10.17159/2411-9717/2016/v116n5a5
8. Crosta, G. B., Agliardi, F. 2003. A methodology for physically based rockfall hazard assessment. Natural Hazards and Earth System Sciences 3: 407–422.
9. Ma, K., Liu, G. Guo, L., Zhuang, D., Collins, D.S. 2020: Deformation and stability of a discontinuity-controlled rock slope at Dagangshan hydropower station using three-dimensional discontinuous deformation analysis, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, Volume 130, 104313, ISSN 1365-1609, doi: 10.1016/j.ijrmms.2020.104313.
A téma hazai és nemzetközi folyóiratai:
1. Natural Hazards and Earth System Sciences
2. Engineering Failure Analysis
3. Geotechnical and Geological Engineering
4. Central European Geology
5. Periodica Polytechnica - Civil Engineering
6. Útügyi Lapok
7. Földtani közlöny
A témavezető utóbbi tíz évben megjelent 5 legfontosabb publikációja:
1. Bögöly, Gy.; Léber, T.; Rozgonyi-Boissinot, N.; Vásárhelyi, B. SZIKLARÉZSŰK VIZSGÁLATA – ELMÉLET ÉS GYAKORLAT, Budapest, Magyarország: Magyar Útügyi Társaság (MAÚT) (2021) , 259 p. ISBN: 9786150107707
2. Varró, R. ; Bögöly, Gy. ; Görög, P. Laboratory and numerical analysis of failure of stone masonry arches with and without reinforcement. ENGINEERING FAILURE ANALYSIS 123 p. 105272 Paper: 105272 (2021)
3.Török, Á.; Bögöly, G.; Somogyi, Á.; Lovas, T. Application of UAV in Topographic Modelling and Structural Geological Mapping of Quarries and Their Surroundings—Delineation of Fault-Bordered Raw Material Reserves. SENSORS 20, 489. 19 p (2020)
4. Török, Á.; Barsi, Á.; Bögöly, Gy.; Lovas, T.; Somogyi, Á.; Görög, P.
Slope stability and rockfall assessment of volcanic tuffs using RPAS with 2-D FEM slope modelling, NATURAL HAZARDS AND EARTH SYSTEM SCIENCES 18: 2 pp. 583-597. , 15 p. (2018)
5. Bögöly, Gyula; Török, Ákos; Görög, Péter. Dimension stones of the North Hungarian masonry arch bridges, CENTRAL EUROPEAN GEOLOGY 58 : 3 pp. 230-245., 16 p. (2015)
A témavezető fenti folyóiratokban megjelent 5 közleménye:
1. Varró, R. ; Bögöly, Gy. ; Görög, P. Laboratory and numerical analysis of failure of stone masonry arches with and without reinforcement. ENGINEERING FAILURE ANALYSIS 123 p. 105272 Paper: 105272 (2021)
2. Török, Á.; Barsi, Á.; Bögöly, Gy.; Lovas, T.; Somogyi, Á.; Görög, P.
Slope stability and rockfall assessment of volcanic tuffs using RPAS with 2-D FEM slope modelling, NATURAL HAZARDS AND EARTH SYSTEM SCIENCES 18: 2 pp. 583-597. , 15 p. (2018)
3. Bögöly, Gy.; Vásárhelyi, B. Q-tényező alkalmazása sziklarézsűk állékonyságvizsgálatánál, ÚTÜGYI LAPOK: A KÖZLEKEDÉSÉPÍTÉSI SZAKTERŰLET MÉRNÖKI ÉS TUDOMÁNYOS FOLYÓIRATA: 9 pp. 49-54. , 6 p. (2017)
4. Bögöly, Gyula ; Görög, Péter. Numerical Testing of a Small-Scale Stone Masonry Arch, PERIODICA POLYTECHNICA-CIVIL ENGINEERING 59: 4 pp. 567-573. , 7 p. (2015)
5. Bögöly, Gyula; Török, Ákos; Görög, Péter. Dimension stones of the North Hungarian masonry arch bridges, CENTRAL EUROPEAN GEOLOGY 58 : 3 pp. 230-245., 16 p. (2015)
Hallgató:
A témavezető eddigi doktoranduszai
Státusz:
elfogadott