Betűméret:
Felszínközeli kőzettestekben uralkodó primer feszültségállapot meghatározása továbbfejlesztett Doorstopper cellás, magtúlfúrásos in situ feszültségmérésekkel
Last modified: 2014-08-12
Absztrakt
A cikk bevezető fejezete azt vizsgálja, hogy miért fontos kérdés, és
egyúttal miért jelent nagy szakmai kihívást a kőzettestekben uralkodó jelenkori (recens) primer
feszültségtér eloszlásának minél pontosabb meghatározása. Egy-egy vizsgált terület szerkezetfejlődésének,
tektonikai jellegének, geodinamikai stabilitásának illetve esetleges szeizmikus veszélyeztetettségének
megítéléséhez ez az ismeret nélkülözhetetlen. A környezetvédelmi alkalmazások
számára alapvető a feszültségtér és a vízföldtani viszonyok között fennálló szoros
összefüggések elemzése és számszerűsítése. Mivel a primer feszültségtér egyben a föld alatti
üregképzés hatására végbemenő feszültségátrendeződés kiinduló állapotát is jelenti, kézenfekvő,
hogy vizsgálata mind az alagútépítési és mélyépítési, mind pedig a bányászati gyakorlat számára
is kiemelt feladat. A kérdéses területen uralkodó horizontális és vertikális főfeszültségek aránya
a statikai méretezés egyik legfontosabb paraméterét jelenti a tervezők számára.
A feszültségtér in situ mérésekkel történő megbízható meghatározása rendkívül nehéz feladat,
különösen az alagútépítés és mélyépítés célterületének számító kisebb (<100 m) felszín alatti
mélységekben. Éppen ezért a gyakorlatban a legtöbbször elméleti megfontolások alapján felvett
értékekkel dolgoznak, ami számos ellentmondáshoz és hibához vezethet.
A cikk következő része az in situ mérésekkel történő feszültségtér-meghatározás lehetőségeit
vizsgálja; különös tekintettel a sekély mélységben is alkalmazható, aktív beavatkozással végzett
módszerekre. Ezek közül a szakirodalomban régóta ismert Doorstopper cellás, mag-túlfúrásos
kőzetfeszültség-mérési módszert a szerzők 2002. óta több lépcsőben jelentősen továbbfejlesztették;
kiküszöbölve ezáltal a vonatkozó szakirodalomban dokumentált legfontosabb műszer- és
méréstechnikai problémákat. A megújított technológiával a Mórágyi Gránit Formáció és a
Bodai Aleurolit Formáció minősítési programja keretében már hét, sekély mélységű felszíni fúrásban
és három felszín alatti fúrásban hajtottak végre sikeres méréssorozatokat. A cikk bemutatja
a továbbfejlesztett módszert és annak kulcs-elemeit. Ezt követően röviden ismerteti a két
nagyobb vizsgálati területen nyert eredményeket. Mindezek alapján megállapítható, hogy egy
széles körben, kedvezőtlen és változatos körülmények között is nagy megbízhatósággal alkalmazható
in situ feszültségmérési módszer került kidolgozásra.
egyúttal miért jelent nagy szakmai kihívást a kőzettestekben uralkodó jelenkori (recens) primer
feszültségtér eloszlásának minél pontosabb meghatározása. Egy-egy vizsgált terület szerkezetfejlődésének,
tektonikai jellegének, geodinamikai stabilitásának illetve esetleges szeizmikus veszélyeztetettségének
megítéléséhez ez az ismeret nélkülözhetetlen. A környezetvédelmi alkalmazások
számára alapvető a feszültségtér és a vízföldtani viszonyok között fennálló szoros
összefüggések elemzése és számszerűsítése. Mivel a primer feszültségtér egyben a föld alatti
üregképzés hatására végbemenő feszültségátrendeződés kiinduló állapotát is jelenti, kézenfekvő,
hogy vizsgálata mind az alagútépítési és mélyépítési, mind pedig a bányászati gyakorlat számára
is kiemelt feladat. A kérdéses területen uralkodó horizontális és vertikális főfeszültségek aránya
a statikai méretezés egyik legfontosabb paraméterét jelenti a tervezők számára.
A feszültségtér in situ mérésekkel történő megbízható meghatározása rendkívül nehéz feladat,
különösen az alagútépítés és mélyépítés célterületének számító kisebb (<100 m) felszín alatti
mélységekben. Éppen ezért a gyakorlatban a legtöbbször elméleti megfontolások alapján felvett
értékekkel dolgoznak, ami számos ellentmondáshoz és hibához vezethet.
A cikk következő része az in situ mérésekkel történő feszültségtér-meghatározás lehetőségeit
vizsgálja; különös tekintettel a sekély mélységben is alkalmazható, aktív beavatkozással végzett
módszerekre. Ezek közül a szakirodalomban régóta ismert Doorstopper cellás, mag-túlfúrásos
kőzetfeszültség-mérési módszert a szerzők 2002. óta több lépcsőben jelentősen továbbfejlesztették;
kiküszöbölve ezáltal a vonatkozó szakirodalomban dokumentált legfontosabb műszer- és
méréstechnikai problémákat. A megújított technológiával a Mórágyi Gránit Formáció és a
Bodai Aleurolit Formáció minősítési programja keretében már hét, sekély mélységű felszíni fúrásban
és három felszín alatti fúrásban hajtottak végre sikeres méréssorozatokat. A cikk bemutatja
a továbbfejlesztett módszert és annak kulcs-elemeit. Ezt követően röviden ismerteti a két
nagyobb vizsgálati területen nyert eredményeket. Mindezek alapján megállapítható, hogy egy
széles körben, kedvezőtlen és változatos körülmények között is nagy megbízhatósággal alkalmazható
in situ feszültségmérési módszer került kidolgozásra.
Full Text:
PDF