Projekti / Programi
01. januar 2013
- 31. december 2015
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.16.00 |
Tehnika |
Rudarstvo in geotehnologija |
|
| 1.08.00 |
Naravoslovje |
Varstvo okolja |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T220 |
Tehnološke vede |
Gradbeništvo, hidravlika, priobalna tehnologija, mehanika zemljin |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.07 |
Tehniške in tehnološke vede |
Okoljsko inženirstvo |
| 1.05 |
Naravoslovne vede |
Zemlja in okolje |
Raziskovalci (13)
Organizacije (2)
Povzetek
Predlagane raziskave in analize geoloških in umetnih materialov so osnova za nadgradnjo različnih modelov medsebojnih odnosov med hribinami in objekti na in pod zemeljsko površino. Načrtovane gradnje v zahtevnih geotehničnih okoljih in možnosti uporabe sodobnih konstrukcijskih materialov s ciljem zagotavljanja ekonomičnega in varnega načina gradnje, je izjemnega pomena za bodoči razvoj tehnologij, ki jih bo moč prilagajati spremenljivim geološkim razmeram. Laboratorijske in terenske raziskave geomehanskih parametrov različnih zemljin in kamnin vključno z zelo iztisljivimi hribinami, ki so v teku in bodo izvedene v bližnji prihodnosti, bodo omogočile določitev ustreznih geomehanskih karakteristik in medsebojnih fizikalno kemijskih povezav s ciljem doseganja boljšega vedenja o časovno odvisnih deformacijskih procesih. Numerično modeliranje različnih odnosov med naravnimi geološkimi materiali in umetnimi podpornimi sistemi v zemljinah in zelo iztisljivih hribinah bo izboljšano v smislu poglobljene znanstvene obravnave tovrstnih odnosov. Znanstvena spoznanja, ki bodo temeljila na rezultatih temeljnih mehanskih raziskav zemljin in kamnin z možnimi aplikacijami na širša hribinska območja bodo v veliki meri omogočila in pripomogla k strokovnim odločitvam pri razvoju novih tehnologij posegov v okolju. Te odločitve bodo posredno potrjene s spremljajočimi meritvami in opazovanji na površini terenu in v podzemnih objektih. Pri tem bodo v vseh pogledih upoštevana načela trajnostnega razvoja posameznih območij.
Pomen za razvoj znanosti
Znotraj raziskovalne skupine smo začeli s primerjavo rezultatov različnih pristopov k modeliranju s pomočjo MKE in MKD. Pri izdelavi modelov smo predvsem preverjali primerljivost rezultatov umerjenih s pomočjo klasičnega umerjanja z umerjanjem, ki upošteva algoritme regularizacije. Prvi rezultati kažejo, da je uporaba algoritmo regularizacije dobrodošla, a je kljub vsemu treba upoštevati ekspertno poznavanje prostora, ki ga modeliramo. Numerični modeli so potrdili, da dvig vode v akumulaciji poveča vpliv na podzemno vodo, ki pa se s časom zaradi kolmatacije zmanjšuje. Na začetku se pokaže močan vpliv in količine vode, ki iztekajo iz akumulacije lahko dosežejo nekaj m3, kasneje se ta vpliv zaradi pojava kolmatacije akumulacijskih brežin in njenega dna zmanjša. To na dolgi rok privede do zmanjšanja vplivov reke na vodonosnik. Ocena občutljivosti je izpotsvila predvsem naslednje parameter, ki vplivajo na podzemne vode, in sicer: amplituda oscilacij v akumulaciji, perioda oscilacij in koeficient zablatenosti. Primerjava med modeli izdelanimi na klasičen način in modeli, kjer smo upoštevali regularizacijo in regionalizacijo s tehniko “Pilot Points“ (PP) je pokazala, da je občutljivost v obeh primerih enaka rezultati pa so lahko drugačni. Člani raziskovalne skupine se ukvarjamo z reševanjem dejanskih problemov, s katerimi se v gradbeni stroki srečujemo vsakodnevno. Ti problemi se nanašajo tako na mejna stanja nosilnosti, zemeljskih pritiskov in stabilnosti pobočij kot razvoj in uporabo analitičnih in numeričnih kinematičnih modelov ter metod matematičnega optimiranja za doseganje optimalnih rešitev. Opisani problemi so pogosto tako zahtevni, da jih je mogoče razrešiti le z uporabo znanstvenih raziskovalnih metod in dobrim teoretičnim znanjem ter praktičnimi izkušnjami raziskovalcev. Teh je na tematskem področju, ki ga pokriva raziskovalni program, zelo malo. Prav zaradi tega smo sodelavci raziskovalne skupine vzpostavili dobro sodelovanje z raziskovalci iz različnih evropskih raziskovalnih inštitucij. Poleg izmenjave znanj se povezujemo tudi z namenom pridobivanja skupnih evropskih projektov. Tako aktivno sodelujemo v ELGIP - European Large Geotechnical Intitutes Platform, v COST Action TU 1405 "European network for low geothermal energy applications in buildings and infrastructures (GABI)", v projektu “INERTIAL - Designing buildings and Infrastructures Resilient to Impacting Loads from rock falls”, s ciljem povečati učinkovitost zaščit stavb in infrastrukture pred podori in padajočim kamenjem (prijava Horizon 2020) in projektu “GEOWATER - Spreading of Excellence and Innovation in Geo-Engineering and Water Management”, s ciljem prenosa znanja med univerzami starih in novih članic EU (prijava Horizon 2020). Člani programske skupine smo vključeni tudi v izvajanje mednarodnega doktorskega študija JPHD skupaj s priznanimi strokovnjaki iz TU iz Gradca, TU iz Budimpešte in Univerze v Zagrebu. Vsako leto pa gostujemo tudi na TU Graz, kjer predstavimo najnovejše ugotovitve z raziskovalnega področja. S tem omogočamo prenos našega znanja in novih ugotovitev v širši prostor. Izvirne inovativne rešitve smo v tem raziskovalnem obdobju objavili v kvalitetnih revijah, kar kaže na to, da so rezultati zanimivi tudi za širšo mednarodno javnost. To se izkazuje predvsem v obliki navedb, kar kaže na inovativnost in izvirnost tako pri temeljnih ugotovitvah kot predlaganih rešitvah, kar je tudi cilj zastavljenega raziskovalnega programa.
Pomen za razvoj Slovenije
Pomen raziskovalnih rezultatov za Slovenijo je viden na področju umeščanja energetskih objektov na območju spodnje Save in Krško – Brežiške kotline. Z metodo MKE in MKD so bili izdelani primerjalni modeli vplivov HE Mokrice in HE Brežice na podzemno vodo v aluvialnih in pliokvartarnih sedimentih Krško – Brežiške kotline. Pri izdelavi modelov je umerjanje potekalo s pomočjo PEST-a, Tikhonove in SVD regularizacije ter s pomočjo tehnike opornih točk (Pilot points - PP). Sama uporaba MKE in MKD tehnik niti ni tako nova, največji pomen ima uporaba tehnik regalurizacije z umerjanjem modelov s pomočjo PP znotraj PEST algoritma. S pomočjo tako postavljenih modelov je bil ocenjen vpiv dviga reke Save zaradi izgradnje akumulacij na podzemno vodo in sicer ob upoštevanju različnih omilitvrnih ukrepov. Kljub temu, da so zadnja leta za področje gradbeništva težka, smo v tem času v Sloveniji zgradili kar nekaj zelo zahtevnih objektov, še več pa jih je v fazi načrtovanja (npr. črpalna elektrarna Kozjak, hidroelektrarne HE Brežice, HE Mokrice in HE Mura, odlagališče jedrskih odpadkov…). Praviloma so to objekti nacionalnega pomena, kjer je potrebno tako skrbno načrtovanje kot izvedba. V primeru omenjenih objektov pa je bistveno tudi permanentno zagotavljanje varnosti v fazi izkoriščanja, velika skrb pa je namenjena tudi varovanju okolja. Praviloma smo v takih primerih vključeni tudi raziskovalci programske skupine, ki z novimi (pogosto inovativnimi) pristopi in predlogi pripomoremo k racionalni in varni gradnji. Takšno sodelovanje omogoča bogatitev znanja vseh sodelujočih, predvsem pa se pokažejo problemi, ki so vodilo za naše nadaljnje raziskave. Sodelovanje pri takšnih gradnjah omogoča tako preverjanje naših ugotovitev kot pridobitev praktičnih izkušenj. Raziskovalno znanje, ki je podprto s praktičnimi primeri, je zelo zanimivo tudi za študente, pogosto pa naše izkušnje delimo tudi z raziskovalci z drugih inštitucij, tako v Sloveniji kot tujini. Znanja, ki jih pridobivamo v okviru programske skupine, so pomembna za razvoj gradbene stroke v Sloveniji. Dejstvo je, da podjetja, ki se ukvarjajo z načrtovanjem gradenj in izvajalci le teh, v tem času v Sloveniji nimajo lastnih raziskovalnih in razvojnih centrov, zato smo to vlogo v veliki meri prevzeli prav člani programske skupine. Za razvoj Slovenije pa je domače znanje nedvoumno zelo pomembno.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2013,
2014,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2013,
2014,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
