Väitös rakennustekniikan alalta, M. Sc. Masoud Torkan

Väitöskirjan nimi: Photogrammetry for characterizing rock fracture roughness, physical aperture, and hydromechanical propertiers

Tohtoriopiskelija: Masoud Torkan
Vastaväittäjä: Prof. Fredrik Johansson, KTH Royal Institute of Technology, Ruotsi
Kustos: Prof. Mikael Rinne, Aalto-yliopisto, Insinööritieteiden korkeakoulu, Rakennustekniikan laitos

Fotogrammetriset mittaukset kalliomekaniikassa

Kallion raot vaikuttavat merkittävästi kallion vakauteen ja vedenvirtausominaisuuksiin. Tarkka analyysi on ratkaisevan tärkeää kalliomekaanisissa sovelluksissa kuten tunneleissa, kaivoksissa, ydinjätteen loppusijoituslaitoksissa ja geotermisissä järjestelmissä. Geometrian ja hydromekaanisten ominaisuuksien tarkka mittaaminen on ratkaisevan tärkeää, jotta voidaan ymmärtää rakojen käyttäytyminen erilaisissa olosuhteissa. Geometriset ominaisuudet kuten karkeus ja rakoavauma hallitsevat raon leikkautumiskäyttäytymistä ja hydromekaanista käyttäytymistä. Fotogrammetria on tehokas ja tarkka työkalu tuottaa 3D malleja, joista voidaan mitata rakojen geometriset ominaisuudet. Tutkimuksen tarkoituksena oli tuottaa suuren tarkkuuden fotogrammetrinen menetelmä, joka kykenee mittaamaan geometriset ominaisuudet eri mittakaavoissa. Päätuloksiin kuului tämän suuren tarkkuuden menetelmän kehittäminen yhdessä ihanteellisen mittasauvamäärän kanssa. Lisäksi, mittakaavan vaikutusta leikkauslujuuteen ja hydromekaanisiin ominaisuuksiiin tutkittiin eri näytekokojen avulla (2 m x 1 m ja 1 m x 1 m). Fotogrammetrisia 3D malleja käytettiin veden virtauksen simulointiin rakojen läpi ja mallit validoitiin kokeellisiin tuloksiin hyvällä yhteneväisyydellä. Uusi suuren tarkkuuden fotogrammetrinen menetelmä yhdessä ihanteellisen mittasauvamäärän kanssa syventää ymmärtämistämme rakojen käyttäytymisestä. Tätä ymmärrystä voidaan soveltaa kalliomekaniikan alalla suunnittelun ja turvallisuuden parantamiseen kalliorakenteissa.

Avainsanat: fotogrammetria, rako, karkeus, rakoavauma, kamera, virtaus, tarkkuus, mittakaavavaikutus

Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 10 päivää ennen väitöstä): https://aaltodoc.aalto.fi/doc_public/eonly/riiputus/

 Yhteystiedot: Masoud Torkan, [email protected], puh: 0504009520

Insinööritieteiden korkeakoulun väitöskirjat: https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/49