В данной диссертации предлагается процедура моделирования горных массивов в качестве широкой основы для строительства сложных строительных объектов, таких как плотины, гидротехнические туннели и т. д. Цель состояла в том, чтобы определенным образом провести необходимую систематизацию знаний и исследований в этой области и предложить новые, а также изменить уже существующие процедуры и методы моделирования. Предложенные аналитические и численные модели были сформированы на основе собранных лабораторных и полевых исследований горных массивов на участках плотины «Светка Петка» в Республике Македонии. Собственные корреляции были установлены между этими входными геотехническими параметрами. В работе приведен пример формирования численной модели и концептуальной матрицы взаимодействия с использованием программного пакета Examine 2D, чтобы показать, что путем правильного выбора и варьирования основных элементов диагональной матрицы, которые включают качества и условия массивов горных пород, можно реалистично исследовать и предвидеть взаимодействие породы – сооружения. Вероятностный анализ был выполнен с помощью программного пакета RocSupport, чтобы предоставить определенные рекомендации для приемлемого уровня риска для туннелей в твердых породах, в соответствии с рекомендациями Бартона и концепцией ALARP. Возможность появления крупных нестабильных блоков вдоль туннеля в зависимости от пространственной ориентации основных систем трещин также анализируется с помощью программы UnWedge. В итоге, с учетом всех предыдущих анализов и результатов, в программе Plaxis, которая работает по принципу метода конечных элементов, была создана численная модель, для получения окончательных значений напряжений и деформаций. Также в этом разделе была учтена сейсмическая сила, согласно факту, что туннель расположен в активной сейсмической зоне.

This thesis proposes methodology of modelling rock massifs as a wide basis for building complex construction facilities such as dams, hydrotechnical tunnels etc. The goal was to undertake, in a certain way, necessary systematization of knowledge and research in this field and to propose new as well as modify already existing procedures and methods of modelling. Proposed analytical and numerical models were formed based on gathered laboratory and field investigations of rock massifs on the localities of dam “Sveta Petka” in Republic of Macedonia. Own correlations were established between these input geotechnical parameters. The work gives an example of forming a numerical model and conceptual interaction matrix by using a programme packet Examine 2D in order to show that by proper choice and varying of main elements of diagonal matrix, which include qualities and conditions of rock massifs in one hand and qualities of engineering activities, in the other hand, we can realistically examine and anticipate interaction rock – structure that is stress-strain behaviour of rock massif. Variational analysis was carried out with the help of the RocSupport program package in order to provide certain recommendations for an acceptable level of risk for tunnels in hard rocks, in accordance with Barton's recommendations and ALARP concept. The possibility of occurrence of large unstable blocks along the tunnel, depending on the spatial orientation of the main crack systems, is also analyzed using the UnWedge program. Finally, taking into account all previous analyzes and results, a mathematical model was created in the Plaxis program, which works on the principle of finite element method, in order to obtain the final values of strains and deformations. Also in this section is the seismic force was taken in account, given the fact that the tunnel is located in an active seismic area.