Probabilistic stability analysis of a tunnel in a fracture zone

• Autorzy: Jakubowski J.

Warianty tytułu

PL

Probabilistyczna analiza stateczności tunelu w strefie spękań

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents tunnel stability analysis results for the conditions of the Äspö Hard Rock Laboratory tunnel, where it passes through the NE-1 fracture zone. The stochastic block stability simulation method (SBSM) was employed for the analysis on account of the blocky rock mass geological conditions and the probabilistic character of the method. In the stochastic discontinuity network model, the exponential probability distribution for spacing and a Fisher's spherical distribution for orientation inside the discontinuity sets were employed. Computations were carried out for a basic data set and three additional variants, including one with rock bolting reinforcement. The paper presents the effect of rock bolting and frictional resistance at discontinuity surfaces on the results of a stability conditions analysis. The results presented in the article include the frequency tables and descriptive statistics for unstable blocks, histograms of block volume, and instability probability contour plots.

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy stateczności tunelu w masywie skalnym o strukturze blokowej dla warunków sztolni dojazdowej Äspö Hard Rock Laboratory w strefie spękań NE-1. Do analizy wy brano metodę stochastycznej symulacji stateczności bloków (SBSM) ze względu na blokową strukturę masywu skalnego i probabilistyczny charakter tej metody. Zastosowano stochastyczny model sieci nieciągłości z rozkładem Fishera na sferze dla odwzorowania orientacji nieciągłości i rozkładem wykładniczym dla odstępów nieciągłości. Przeprowadzono obliczenia dla podstawowego zestawu danych i trzech wariantów dodatkowych w tym wariantu z obudową kotwową. Pokazano wpływ kotwienia oraz oporów tarcia na powierzchniach nieciągłości na wyniki analizy warunków stateczności. Wyniki obejmują tabele liczności i statystyki opisowe dla bloków niestatecznych oraz histogramy objętości i konturowe wykresy prawdopodobieństwa niestateczności.

Słowa kluczowe

EN

rock mechanics; block theory; stability of rock excavations; stochastic simulation; probabilistic methods in rock mechanics

PL

mechanika skał; teoria bloków; stateczność wyrobisk; symulacja stochastyczna; metody probabilistyczne w mechanice skał

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 56, no 3
• Strony: 405--413
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Jakubowski J.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mining and Geoengineering, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

Bibliografia

• Chang Y., Lindstrom B., Swindell R., Termen J., 2004. Study on the passage through fracture zones at different depths with application of probability based design and with NE-1 as reference. Step A: Survey and compilation of existing data relating NE-1.WSP Sweden, unpublished.
• Jakubowski J., 2004. Study on probabilistic stability analysis of tunnel with NE-1 fracture zone as reference (Aspo Hard Rock Laboratory tunnel). WSP Sverige AB, unpublished.
• Jakubowski J., 2010. Stochastyczna symulacja stateczności wyrobisk w nieciągłym masywie skalnym. Seria Rozprawy, Monografi e, Wydawnictwa AGH, Kraków.
• Jakubowski J., 2011. The stochastic block stability simulation method and other probabilistic extensions of block theory. Archives of Mining Sciences, vol. 56, No. 2, p. 223.