Sziklarézsűk állékonyság-vizsgálata szeizmikus terhelés hatására (Stability analysis of seismic load induced rockslides)

Nyilvántartási szám: 
18/64
Témavezető neve: 
Témavezető e-mail címe:
gorog.peter@emk.bme.hu
A témavezető teljes publikációs listája az MTMT-ben:
A téma rövid leírása, a kidolgozandó feladat részletezése: 
Sziklarézsűk állékonyságának vizsgálata összetett feladat. Egyik legfontosabb benenő paraméter a tagoltságok geometriai tulajdonságai, amelyeket helyszíni vizsgálattal lehet meghatározni. E mellett a kőzettestek szilárdsági paraméterei is nagy jelentőséggel bírnak. A szükséges bemenőadatok ismeretében az állékonyság meghatározásának első lépése a kinematikai vizsgálat, hogy meghatározzuk, hogy tagoltsági felület mentén lehetséges-e a tönkremenetel. Ennek ismeretében lehet a lokális sík menti, ékszerű és kiborulásos tönkremenetel bekövetkezésének valószínűségét, vagy a biztonsági tényezőt számolni. Az utolsó lépés a globális állékonyságvizsgálat, amikor a teljes rézsűnek az állékonyságát határozzuk meg. 
A tönkremenetel kiváltó oka sok esetben földrengésre vezethető vissza, így a témakör vizsgálata nemzetközi szinten is fontos mind a lokális, mind a globális állékonyságszámításnál. E mellett a sziklarézsűk kipergésére is hatással van a földrengés.
A tervezett kutatási témát a nemzetközileg már meghatározott alapoktól kezdjük, aminek a továbbfejlesztését tervezzük numerikus modellezés alkalmazásával. A vizsgálatokat valós helyszíneken tervezzük, különböző kőzeteket kitermelő hazai kőbányák vizsgálata a cél. Egyaránt tervezzük nagy szilárdságú kőzetből álló rézsűk vizsgálatát (dolomit, tömött mészkő, mészmárga), ahol inkább a tagoltságok játszanak szerepet a tönkremenetelben, és gyenge kőzetbe vágott rézsűk vizsgálatát (márga, riolittufa, durva mészkő), ahol inkább a globális állékonyság a meghatározó. 
A doktorandusz hallgató feladata a vizsgálatokhoz szükséges bemenő paraméterek előállítása: helyszíni és laboratóriumi vizsgálatok elvégzése. Különböző sziklarézsűk állékonyságának vizsgálata két- és háromdimenziós numerikus módszerek felhasználásával, dinamikus terheket alkalmazva. Nemzetközileg is fontos eredményeket szolgáltathat a nagy szilárdságú és gyenge kőzetekből álló sziklarézsűk földrengésteher hatására történő viselkedésének összehasonlítása.
 
****************************
 
Stability analysis of rock slopes is a complex task. One of the most important input parameters is the geometrical properties of discontinuities, which can be investigated with in-situ measurements. Furthermore, the strength parameters of the rock mass have great importance also. If the needed input parameters are available, the first step of the stability calculations is the kinematic analysis to determine if the failure is possible along discontinuity surfaces. After the kinematic analysis the probability or the safety factor of the local planar, wedge or toppling failure can be calculated. The last step is the global stability analysis of the whole slope. 
The cause of the failure can be earthquakes, therefore the investigation of this topic is important both the local both the global stability analysis. Furthermore, the earthquake can induce rock falls as well.
The planned research starts from internationally described basic results which should be developed with numerical modelling. The analyses are planned to deliver on real rock slopes in Hungary with different host rocks. It is planned to investigate rock slopes consist of hard rocks such as dolomites, dense limestone, calcareous marl) where the failure effected mostly by discontinuities. And rock slopes cut into weak rocks such as porous limestone, rhyolite tuff, marl will be investigated as well where rather rock mass failure occurs so the global stability is important.
The task of the PhD student firstly to get the input parameters for the modelling: in-situ investigations and laboratory tests. Then 2D and 3D dynamic numerical analyses are planned to on different rock slopes The comparison between the behavior of hard rocks and weak rock slopes under seismic load can provide valuable results.
A téma meghatározó irodalma: 
1. Jian-Hong W., Cheng-Jie L., Hung-Ming L.,Tzu-Ting F. 2017. An experimental study to characterize the initiation of the seismic-induced Tsaoling rock avalanche. Engineering Geology 217, 110–121.
2. Garcíaa M., Pasténb C., Sepúlvedac S.A., Montalva G.A. 2017. Dynamic numerical investigation of a stepped-planar rockslide in the Central Andes, Chile. Engineering Geology 237, 64–75. 
3. Amato G., Devoti R., Fubelli G., Aringoli D., Bignami C., Galvani A., Moro M., Polcari M., Saroli M., Sepe V., Stramondo S. 2018. Step-like displacements of a deep seated gravitational slope deformation observed during the 2016–2017 seismic events in Central Italy. Engineering Geology 246, 337-348. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2018.10.014
4. Sandøya G., Oppikofera T., Nilsen B. 2017. Why did the 1756 Tjellefonna rockslide occur? A back-analysis of thelargest historic rockslide in Norway. Geomorphology 289, 78-95. 
5. Shirole D., Moormann C., Sharma K.G. 2017. A new continuum based model for the simulation of a seismically induced large-scale rockslide. Procedia  Engineering 173, 1755–1762. doi: 10.1016/j.proeng.2016.12.213
A téma hazai és nemzetközi folyóiratai: 
1. Magyar Építőipar
2. Földtani Közlöny
3. Central European Geology
4. Periodica Politechnica Civil Engineering
5. Natural Hazards and Earth System Sciences
6. Engineering Geology
A témavezető utóbbi tíz évben megjelent 5 legfontosabb publikációja: 
1. Ákos Török, Árpád Barsi, Gyula Bögöly, Tamás Lovas, Árpád Somogyi, Péter Görög (2018) 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.
2. Borbély D, Megyeri T, Görög P (2015) Significance of Joint Pattern on Modelling of a Drill and Blast Tunnel in Crystalline Rock, In: Giorgio Lollino, Daniele Giordan, Kurosch Thuro, Carlos Carranza-Torres, Faquan Wu, Paul Marinos, Carlos Delgado (szerk.), Engineering Geology for Society and Territory - Volume 6: Applied Geology for Major Engineering Projects. Konferencia helye, ideje: Torino, Olaszország, 2014.09.15-2014.09.19. Cham (Németország): Springer International Publishing, 2015. pp. 905-908. (ISBN:978-3-319-09059-7)
3. Bögöly Gyula, Görög Péter (2015) Numerical Testing of a Small-Scale Stone Masonry Arch, PERIODICA POLYTECHNICA-CIVIL ENGINEERING 59:(4) pp. 567-573.
4. Barsi Ildikó, Görög Péter, Török Ákos (2012) Engineering geologic evaluation of overcompacted claystone, new metro line, Budapest, CENTRAL EUROPEAN GEOLOGY 55:(3) pp. 223-240. (2012)
5. Borbély Dániel, Megyeri Tamás, Görög Péter (2014) Numerical modelling of an underground low and medium level radioactive waste repository in fractured rockmass, In: Ioannis Bakogiannis (szerk.), 2nd Eastern European Tunnelling Conference: Tunnelling in a Challenging Environment. Konferencia helye, ideje: Athens, Görögország, 2014.09.28-2014.10.01. Athens: Paper o41. 10 p.
A témavezető fenti folyóiratokban megjelent 5 közleménye: 
1. Bögöly Gy., Borbély D., Görög P. 2014. Előkészítő vizsgálatok kőboltozat laboratóriumi modellezéséhez, MAGYAR ÉPÍTŐIPAR 64: (4)
2. Görög P., Vámos M., Török Á., Vásárhelyi B. 2010. A Geológiai Szilárdsági Index (GSI) magyarországi alkalmazhatósága. FÖLDTANI KÖZLÖNY (ISSN: 0015-542X) 140: (1) pp. 89-96.
3. Barsi Ildikó, Görög Péter, Török Ákos (2012) Engineering geologic evaluation of overcompacted claystone, new metro line, Budapest, CENTRAL EUROPEAN GEOLOGY 55:(3) pp. 223-240. (2012)
4. Bögöly Gy., Görög P. (2015). Numerical Testing of a Small-Scale Stone Masonry Arch. PERIODICA POLYTECHNICA-CIVIL ENGINEERING 59:(4) pp. 567-573.
5. Ákos Török, Árpád Barsi, Gyula Bögöly, Tamás Lovas, Árpád Somogyi, Péter Görög (2018) 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.

A témavezető eddigi doktoranduszai

Borbély Dániel (2013/2018/)
Bögöly Gyula (2012/2015/2016)
Jalal ZENAH (2017//)
Oláh Petra (2021//)
Státusz: 
elfogadott