PREFACE
The ability to describe and predict the stability of a borehole and to have a possibility to assess the in situ stress state is relevant for a large number of applications. These include but are not limited to tunneling, the storage of nuclear waste, energy applications, such as gas production and hydrothermal energy and mining.
The semi-analytical tool that is presented in this report has been shown to agree well with experimental results and is significantly faster than the more precise but unsuitable for brittle rock finite element simulations of the same problem. It is therefore hoped that it will provide a simple and easy to use tool for applications involving excavations in rock, with emphasis on the field of civil engineering and energy production.
The work has mainly been carried out by Eleni Gerolymatou, Chalmers University of Technology, in collaboration with Åsa Fransson, Golder Associates and University of Gothenburg (focusing on the concluding part where data from a previously conducted field test has been used). The project's reference group consisted of Diego Mas Ivars, SKB, Jonny Sjöberg, Itasca, Thomas Wettainen, LKAB and Per Tengborg, BeFo. In addition, the report was reviewed by Lars-Olof Dahlström, Golder Associates. The project was funded by BeFo, Rock Engineering Research Foundation.
FÖRORD
Att kunna beskriva och förutsäga ett borrhåls stabilitet och att kunna bedöma dess spänningstillstånd är relevant för ett stort antal tillämpningar. Dessa inkluderar men är inte begränsade till drivning av tunnlar, lagring av kärnavfall, energitillämpningar, såsom gasproduktion och hydrotermisk energi, och gruvdrift
Det semi-analytiska verktyg som presenteras i denna rapport har visat sig överensstämma väl med experimentella resultat och är betydligt snabbare än finitelementsimuleringar som kan vara mer exakta men som då också är både svårare att kalibrera och mer besvärliga att utföra. Förhoppningen är att detta kommer att vara ett enkelt och lättanvänt verktyg för tillämpningar som involverar tunneldrivning i berg, med tyngdpunkt på samhällsbyggnad, anläggning och energiproduktion.
Arbetet har i huvudsak genomförts av Eleni Gerolymatou, Chalmers tekniska högskola, i samverkan med Åsa Fransson, Golder Associates och Göteborgs universitet (med fokus på den avslutande delen där underlag från ett tidigare utfört fältförsök har använts). Projektets referensgrupp har bestått av Diego Mas Ivars, SKB, Jonny Sjöberg, Itasca, Thomas Wettainen, LKAB och Per Tengborg, BeFo. Rapporten har även granskats av Lars-Olof Dahlström, Golder Associates. Projektet har finansierats av BeFo, Stiftelsen Bergteknisk Forskning.
Stockholm, 2020
Per Tengborg